DE3621466A1 - Stossdaempfer - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Stoßdämpfer gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, der insbesondere für Exzenterrollen von Palettendurchlaufregalen geeignet ist.

Stoßdämpfer gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, die eine Drossel in Form einer Bohrung aufweisen, besitzen in erster Näherung lineare Kennlinien der Geschwindigkeit über der Kraft. In verschiedenen Anwendungsfällen, bei­ spielsweise in Palettendurchlaufregalen, müssen jedoch die unterschiedlichsten Kraft- bzw. Gewichtsverhältnisse vom Stoßdämpfer aufgenommen werden. Beispielsweise können in Palettendurchlaufregalen Gewichtsverhältnisse von 1:10 der Paletten auftreten, die durch die mit Stoßdämpfern ver­ sehene Exzenter-Bremsrolle abgebremst werden müssen. Bei Verwendung eines Stoßdämpfers mit linearer Kennlinie würden verschieden schwere Paletten entsprechend unter­ schiedliche Ablaufgeschwindigkeiten erreichen. Um dies zu verhindern, sollte ein Stoßdämpfer verwendet werden, der bei Erreichen einer bestimmten Mindestgeschwindigkeit genügend hohe Kräfte entwickelt, so daß auch sehr schwere Lasten abgebremst werden können.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, einen insbesondere für Exzenterrollen von Palettendurchlaufre­ galen geeigneten Stoßdämpfer zugeben, dessen Kennlinie von der normalen Kennlinie eines "leichten" Dämpfers bei Überschreiten einer bestimmten Geschwindigkeit in die Kennlinie eines "schweren" Dämpfers übergeht.

Eine erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist mit ihren Weiterbildungen in den Patentansprüchen gekennzeichnet. Überraschenderweise gelingt eine Lösung dieser Aufgabe dadurch, daß von einem Stoßdämpfer gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, also von einem Stoßdämpfer ausge­ gangen wird, dessen Geschwindigkeits/Kraft-Kennlinie in der Regel linear ist.

Die erfindungsgemäß anzustrebende Kennlinie wird dadurch erreicht, daß dieser Dämpfer durch die Merkmale des Pa­ tentanspruchs 1 weitergebildet wird: erfindungsgemäß ist an der Kolbenstange zusätzlich eine in Längsrichtung bewegliche Membran vorgesehen, die Bohrungen mit unter­ schiedlichem Durchmesser aufweist. Die Membran legt sich bei einer Hubrichtung des Stoßdämpfers je nach Geschwin­ digkeit des Stoßdämpfers an die Kolbenfläche an, so daß die Hydraulikflüssigkeit durch unterschiedliche Bohrungen von dem einen Arbeitsraum zu den in dem Kolben angebrach­ ten Bohrungen hindurchtreten kann: solange sich die Mem­ bran noch nicht an die Kolbenfläche des Stoßdämpfers angelegt hat, kann die Hydraulikflüssigkeit nahezu unge­ hindert durch die in den Kolben vorgesehenen Bohrungen hindurchströmen. Der Stoßdämpfer weist in diesem Falle den Kennlinienverlauf eines leichten Stoßdämpfers "auf". Mit zunehmender Anlage der Membran an der Kolbenfläche wird der Strömungswiderstand immer größer, so daß die Kennlinie langsam in die Kennlinie eines "schweren Dämpfers" über­ geht. Sobald sich die Membran vollständig an die Kolben­ fläche angelegt hat, wird der Strömungswiderstand durch den in diesem Fall nur noch möglichen Strömungsweg be­ stimmt; je nach Auslegung der Bohrungen, die in diesem Falle den Durchtritt der Hydraulikflüssigkeit gestatten, erhält man als "End-Kennlinie" die eines mehr oder weniger schweren Dämpfers.

Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Gemäß Anspruch 2 ist die Membran vorzugsweise unterhalb des Kolbens angeordnet, so daß sich die Membran beim Abwärtshub des Kolbens je nach Geschwindigkeit an diesen anlegt, beim Aufwärtshub des Kolbens aber einen nahezu ungehinderten Strömungsweg ermöglicht.

Die Kolbenfläche ist gemäß Anspruch 3 bevorzugt so ausge­ bildet, daß sich zwei kreisringförmige Anlageflächen zwischen Membran und Kolben ergeben. Die eine kreisring­ förmige Anlagefläche ist dabei außerhalb der in der Mem­ bran vorgesehenen Bohrungssätze angeordnet, während sich die zweite Anlagefläche zwischen den beiden Bohrungssätzen befindet. Beim Abwärtshub des Kolbens legt sich die Mem­ bran an der äußeren kreisringförmige Anlagefläche an, so daß die Hydraulikflüssigkeit durch beiden Bohrungssätze zu den in dem Kolben vorgesehenen Bohrungen strömen kann. Mit zunehmender Geschwindigkeit verformt sich die Membran und legt sich dann bei einer bestimmten Geschwindigkeit auch an die innere Kreisringfläche an. Damit kann die Hydrau­ likflüssigkeit nur noch durch den inneren Bohrungssatz in der Membran zu den in den Kolben vorgesehenen Bohrungen strömen. Der Durchmesser der inneren Bohrungen der Membran bestimmt damit die "End-Kennlinie" des Stoßdämpfers.

In Anspruch 4 ist gekennzeichnet, daß der Kolben aus 2 End- bzw. Stirnelementen besteht, die einen Hohlraum bilden und vorzugsweise gegeneinander versetzte Bohrungen aufweisen. Mit diesem Aufbau kann bei geringer Bauhöhe des Kolbens eine große Drosselwirkung ausgeübt werden.

Der erfindungsgemäße Stoßdämpfer hat darüberhinaus den weiteren Vorteil, daß der Zylinder nicht rohrförmig, sondern auch "topfförmig" sein kann, d.h., daß sein Durch­ messer größer als seine Höhe ist. Damit kann die Bauhöhe des erfindungsgemäßen Stoßdämpfers weiter herabgesetzt werden.

Der erfindungsgemäße Aufbau des Stoßdämpfers erlaubt darüberhinaus eine einfache Herstellung beispielsweise aus Tiefziehteilen (Anspruch 6).

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungs­ beispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher be­ schrieben, in der zeigen.:

Fig. 1 einen erfindungsgemäßen Stoßdämpfer im Querschnitt, und

Fig. 2 die Geschwindigkeits/Kraft-Kennlinie des in Fig. 1 dargestellten Dämpfers.

Fig. 1 zeigt einen Querschnitt durch einen erfindungsge­ mäßen Stoßdämpfer. Der Stoßdämpfer weist einen von einem topfförmigen Gehäuse 1 und einem Abschlußelement 2 gebil­ deten Zylinder auf, in dem ein von Elementen 3 und 4 gebildeter Kolben an einer Kolbenstange 5 in Richtung eines Pfeils 6 verschiebbar geführt ist. Zur Ausbildung der Führung des Kolbens bzw. der Kolbenstange 5 durch die Elemente 7, 8 und 9 sowie auf mögliche Größen wird exem­ plarisch auf die Zeichnung verwiesen.

Der Kolben besteht aus zwei "Stirnflächen"-Elementen 3 und 4, in denen mehrere Bohrungen 3′ bzw. 4′ vorgesehen sind, und die einen Hohlraum 10 einschließen.

In die Kolbenstange 5 ist eine Schraube 11 eingesetzt, die eine Membran 12 in Richtung des Pfeils 6 beweglich hält. In der Membran befinden sich zwei Sätze von Bohrungen 12′ bzw. 12′′, die unterschiedlichen Durchmesser aufweisen.

Ferner weist der erfindungsgemäße Stoßdämpfer Befesti­ gungs- sowie gegebenenfalls Rückstellelemente 131 und 132 auf, bezüglich deren Ausbildung ausdrücklich auf die Zeichnung verwiesen wird.

Im folgenden soll die Funktionsweise des in Fig. 1 darge­ stellten Stoßdämpfers unter Bezugnahme auf Fig. 2 näher erläutert werden:

Beim Aufwärtshub des Kolbens fällt die Membran 12 auf den Kopf der Schraube 11, so daß die Hydraulikflüssigkeit ungehindert aus dem Arbeitsraum 141 über die großen Boh­ rungen 3′ und 4′ in dem von den Elementen 3 bzw. 4 gebil­ deten Kolben in den Arbeitsraum 142 fließen kann.

Beim Abwärtshub des Kolbens legt sich dagegen die Membran 12 zunächst im Bereich einer ringförmigen Dichtungsfläche 4 a an den Kolben an. Damit kann die Hydraulikflüssigkeit, beispielsweise Öl nur noch durch die in der Membran vorge­ sehenen Drosselbohrungen, bevorzugt durch die vergleichs­ weise großen Drosselbohrungen 12′ den Bohrungen 4′ bzw. 3′ und damit in den Arbeitsraum 141 strömen. Bei weiterer Erhöhung der Kolbengeschwindigkeit wird die Membran 12 durch den auf sie wirkenden Druck weiter verformt, so daß der Spalt zwischen der Membran 12 und einer zweiten an der Kolbenfläche 4 vorgesehenen Anlagefläche 4 b kleiner wird. Da nunmehr das Öl nicht mehr so schnell durch den Spalt an der Anlagefläche 4 b fließen kann, baut sich Druck zwischen der Membran 12 und dem Kolben 3 bzw. 4 auf. Dieser Druck wirkt der ursprünglichen Verformung der Membran entgegen, so daß ein Regeleffekt eintritt. Steigt die Geschwindig­ keit des Kolbens noch weiter an, wird schließlich die Membran auch gegen die Anlagefläche 4 b gedrückt, so daß keine Hydraulikflüssigkeit mehr durch die Bohrung 12′ zu den Bohrungen 4′ fließen kann. Ein Ausgleich der Hydrau­ likflüssigkeit zwischen den Arbeitsräumen ist vielmehr nur noch die vergleichsweise kleinen Bohrungen 12′′ möglich. Der Stoßdämpfer hat damit seine End-Kennlinie erreicht, die durch den Durchmesser der Bohrungen 12′′ eingestellt wird.

Der vorstehend erläuterte Geschwindigkeitsverlauf des Stoßdämpfers als Funktion der wirkenden Kräfte ist in Fig. 2 qualitativ eingetragen. Wie man Fig. 2 entnimmt, geht die Kennlinie des erfindungsgemäßen Dämpfers von der eines leichten Dämpfers in die eines starken bzw. schweren Dämpfers über.

Vorstehend ist die Erfindung anhand eines Ausführungsbei­ spiels ohne Beschränkung der Allgemeinheit beschrieben worden. Innerhalb des allgemeinen Erfindungsgedankens sind selbstverständlich die verschiedensten Modifikationen möglich. Beispielsweise können die Membran sowie deren Anlageflächen am Kolben auch anders ausgebildet sein, wesentlich ist nur, daß die Membran in Art eines Rück­ schlagventils in Abhängigkeit von der Richtung des Kolben­ hubs wirkt. Auch kann die Rückstellung des Kolbens durch äußere oder innere Federelemente in nahezu beliebiger Weise erfolgen.

In jedem Falle hat der erfindungsgemäße Stoßdämpfer den Vorteil, daß die Regeleinrichtung, die den Kennlinienver­ lauf des Stoßdämpfers steuert, nur wenig Raum benötigt, da die Regeleinrichtung lediglich aus einer dünnen Membran und der Kontur der Kolbenfläche besteht.

Damit eignet sich der erfindungsgemäße Stoßdämpfer insbe­ sondere zur Dämpfung von Fliehkraftbremsrollen in Palet­ tendurchlauflagern. Selbstverständlich sind aber auch andere Anwendungen möglich, bei denen Stoßdämpfer mit einer nichtlinearen Kennlinie benötigt werden. Auch kann bei Bedarf das Längen/Breitenverhältnis des Kolbens anders als in der Zeichnung dargestellt sein, insbesondere lassen sich die erfindungsgemäßen Prinzipien auch bei einem rohrförmigen Dämpfer verwirklichen. Besonders bevorzugt ist jedoch die Verwirklichung an einem sehr flach bauendem Dämpfer, da in diesem Falle die Vorteile der erfindungsge­ mäßen Ausbildung bezüglich der Bauhöhe besonders zum Tragen kommen.

Claims (6)

1. Stoßdämpfer, insbesondere für Exzenterrollen von Palet­ tendurchlaufregalen mit einer Kolben-/Zylindereinheit, deren Kolben (3, 4) den Zylinder (1, 2) in zwei mit Hydrau­ likflüssigkeit gefüllte Arbeitsräume (141, 142) teilt, die durch Bohrungen (3′, 4′) in dem Kolben miteinander verbun­ den sind, dadurch gekennzeichnet, daß an der Kolbenstange (5, 11) zusätzlich eine in Längsrichtung (Pfeil 6) bewegliche Membran (12) angebracht ist, die Bohrungen (12′, 12′′) mit unterschiedlichem Durchmesser und unterschiedlichem Ab­ stand von der Kolbenstange aufweist, und die sich bei einer Hubrichtung des Kolbens in Abhängigkeit von der Kolbengeschwindigkeit an eine Kolbenfläche anlegt.

2. Stoßdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran unterhalb des Kolbens angeordnet ist.

3. Stoßdämpfer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenfläche, an der sich die Membran (12) anlegt, zwei kreisringförmige Anlageflä­ chen (4 a, 4 b) aufweist, innerhalb derer jeweils ein Satz von Bohrungen (12′, 12′′) mit unterschiedlichem Durchmesser angeordnet ist.

4. Stoßdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben zwei Stirnflächen­ elemente (3, 4) aufweist, die einen Hohlraum (10) ein­ schließen.

5. Stoßdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser des Zylinders größer ist als seine Höhe.

6. Stoßdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Stoßdämpfer aus Tiefzieh­ teilen besteht.