DE3931165A1 - Endlagendaempfeinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Endlagendämpfeinrichtung für einen Kolben nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.

Wird die Bewegung eines Kolbens über einen festen Anschlag begrenzt, entstehen neben der hohen Belastung der Bauteile, insbesondere bei hohen Kolbengeschwindigkeiten und bei relativ großen bewegten Lasten, nicht nur eine hohe Beanspruchung der Bauteile, sondern es entsteht auch eine nicht vertretbare Lärmbelästigung. Dieser Anschlag wird deshalb über innerhalb der Kolbenzylindereinheit oder auch außerhalb angeordnete federnde Anschläge bzw. Puffer gedämpft. Diese Einrichtungen wirken aber einer definierten Endlage des Kolbens entgegen und eignen sich deshalb trotz ihres relativ geringen Aufwandes nicht.

Es ist auch schon bekannt, das Arbeitsmedium in der entlüfteten Kammer zum Dämpfen der Endstellung zu benützen. Dazu wird im Bereich der Endstellung die Entlüftung über eine konstante Drossel bzw. ein einstellbares Ventil begrenzt. Bei dem Ventil kann der Drosselquerschnitt über die Einstellung des Vorspanndruckes automatisch ausgerichtet werden. Die letztgenannte und beschriebene Endlagendämpfeinrichtung erfüllt zwar ihre Aufgabe, erfordert aber einen relativ hohen Fertigungsaufwand.

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, eine Endlagendämpfeinrichtung nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 weiterzuentwickeln und insbesondere vom Aufwand her zu vereinfachen, ohne daß dadurch die Endlagendämpfung nachteilig beeinträchtigt wird.

Diese Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merkmalen von Anspruch 1 erfüllt.

Die Gestaltung der Stirnseiten von Kolben- und Zylinderboden zur Erzielung von zumindest einem Gegendruckraum nahe der Endstellung erfordert wenig Herstellaufwand ohne Beeinträchtigung der Dämpfung. Darüber hinaus werden infolge der Begrenzung der Gegendruckkammer die Dichtungen des Kolbens durch den auftretenden hohen Gegendruck nicht belastet. Über zum Beispiel nur eine ringförmige Eindrehung in Verbindung mit einem Ring ist die Gestaltung des Gegendruckraumes besonders vorteilhaft und einfach. Werden zwei Endlagendämpfeinrichtungen in einer Kolbenzylindereinheit benötigt, zum Beispiel zur Betätigung der Schaltkupplung eines Gruppengetriebes, wird die Anordnung des ringförmigen Gegendruckraumes von der Kolbenstange nicht beeinträchtigt. Über die Ausgestaltung des oder der Gegendruckräume mit Drosselbohrungen oder einem Drosselspalt bzw. über Dichtungen, die sowohl im Kolben- wie auch im Zylinderboden angeordnet sein können, kann die Dämpfwirkung nach Wunsch variiert werden, ohne daß damit hohe Aufwendungen in der Fertigung verbunden sind.

Die Erfindung ist nicht auf die Merkmalskombination der Ansprüche beschränkt. Für den Fachmann ergeben sich weitere sinnvolle Kombinationsmöglichkeiten von Ansprüchen und einzelnen Anspruchsmerkmalen aus der Aufgabenstellung.

Weitere Einzelheiten der Erfindung werden anhand von Zeichnungen und von einem Ausführungsbeispiel erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Kolbenzylinderheit zur Betätigung einer Schaltkupplung,

Fig. 2 eine Endlagendämpfeinrichtung für beide Endlagen des Kolbens,

Fig. 2A ein Ausschnitt nach Fig. 2 im Bereich vom Ring und Kolben.

In Fig. 1 ist ein Kolben 1 in einem Zylinder 2 angeordnet, der über zum Beispiel Druckluft beaufschlagt wird und die Schaltschwinge 41 von einem Gruppengetriebe 4 eines vielgängigen Wechselgetriebes W in zwei Endlagen verstellt. Über Rasten 31, 32 an der Kolbenstange/Schaltstange 3 wird diese und damit die Schaltschwinge 41 des Gruppengetriebes 4 von einer Federeinrichtung 33 in den beiden Endstellungen gehalten. Im Kolbenmantel 11 sind zur Zylinderwand 21 hin Dichtungen 12, 13 angeordnet. Auch die Kolbenstange 3 ist gegenüber dem Gehäuse 42 abgedichtet - Dichtung 34. In die Kolbenstange 3 greift in einer Aussparung 35 in bekannter Weise die Schaltschwinge 41 ein, die im Gehäuse 42 des Gruppengetriebes 4 schwenkbar gelagert ist und eine durch die Schaltschwinge 41 verdeckte Schiebemuffe 43 einer Doppelschaltkupplung 44 verschiebt. Der Kolben 1 ist in dieser Fig. 1 in der linken Endstellung ohne Endlagendämpfeinrichtung dargestellt.

In Fig. 2 hat der mit der Kolbenstange/Schaltstange 3 verbundene und im Gehäuse/Zylinder 20 angeordnete Kolben 10 stirnseitig 14 ringförmige Eindrehungen 15, die so weit radial innen liegen, daß die Dichtungen 12, 13 für die Abdichtung der Kammern 22, 23 radial außerhalb davon liegen und vom erhöhten Druck in den Gegendruckräumen 25 nicht beeinträchtigt sind. Gebildet werden die Gegendruckräume 25 zur Dämpfung des Anschlages in beiden Endstellungen 16, 17 des Kolbens 10 durch je eine ringförmige Eindrehung 15 im Kolben 10 und durch je einen Ring 6, der jeweils mit einer Eindrehung 15 zusammenwirkt und am Zylinderboden 24 angeordnet und befestigt ist. Der Ring 6 kann dabei nur befestigt oder über eine Eindrehung 26 zentriert sein. Die Bildung des Gegendruckraumes 25 kann auch durch die umgekehrte Anordnung von Ring 6 und Eindrehung 15 erfolgen - Ring am Kolben angeordnet oder angeformt und Eindrehung im Zylinderboden. Beide Kammern 22, 23 haben noch mindestens je einen Anschluß 27, 28 für die Zuführung des Druckmittels bzw. für die Entlüftung. Die Kolbenstange 3 ist im Kolben 10 zentriert und über eine Schraube 36 in der dargestellten Weise befestigt.

Die Schalteinrichtung 5, 50 mit der Endlagendämpfeinrichtung nach Fig. 2 wirkt wie folgt: Beim Umschalten wird zum Beispiel Luft über den Anschluß 28 in die Kammer 23 gedrückt, so daß der Kolben 10 aus der in Fig. 2 dargestellten Lage - linke Endstellung 17 - in die rechte Endstellung 16 gedrückt wird, wobei die Kammer 22 entlüftet ist. Damit die gesamte stirnseitige Fläche von Anfang an zur Wirkung kommt, können im Ring 6 Kanäle bzw. Bohrungen 64 angeordnet sein, so daß auch der innere Teil 23 a der Kammer 23, der im Bereich der Endstellung 17 vom Ring abgeschlossen, mit dem Anschluß 28 verbunden ist. Erreicht die rechte Stirnseite 14 des Kolbens 10 die Stirnseite 65 des Ringes 6, taucht dieser in die ringförmige Eindrehung 15 des Kolbens 10 ein, so daß sich ein ringförmiger Gegendruckraum 25 ergibt. Über den Druckaufbau im Gegendruckraum 25, der bei einer weiteren axialen Verschiebung des Kolbens 10 nach rechts infolge des Betätigungsdruckes entsteht - Anschluß 28, Kammer 23 - wird der Anschlag des Kolbens 10 in der Endstellung 16 gedämpft. Zur Vereinfachung der Passungen zwischen Ringinnendurchmesser 67 und Ringaußendurchmesser 66 sowie den entsprechenden Durchmessern in der Aussparung 15 im Kolben 10 kann noch eine Dichtung 63 im Ring 6 aber auch in der Aussparung 15 angeordnet sein. Zur Verbesserung der Lage des Kolbens in der Endstellung bzw. zur Einstellung einer gewollten Dämpfung ist es möglich, im Gegendruckraum 25 über Drosselbohrungen 61 oder einen Drosselspalt zu entlüften. Drosselbohrung 61 oder Drosselspalt können sowohl am Ring 6 wie auch nach Fig. 2A durch einen Spalt 18 am Kolben 100 angeordnet sein. Wird die Kammer 23 entlüftet und die Kammer 22 über den Anschluß 27 mit Druckmittel versorgt, erfolgt die Dämpfung in der Endlage 17 des Kolbens 10 in der gleichen Weise wie bereits beschrieben. Die Bildung eines ringförmigen Gegendruckraumes 25 nach Fig. 2 ist eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung, weil sowohl die Befestigung der Schalt- oder Kolbenstange 3 und deren Abdichtung am Kolben 10 radial innen wie auch die radial außen angeordneten Dichtungen 12, 13 am Kolben 10 nicht beeinträchtigt werden.

Bezugszeichen

  1 Kolben
 10 Kolben
100 Kolben
 11 Mantel
 12 Dichtung
 13 Dichtung
 14 Stirnseite
 15 ringförmige Eindrehung
 16 Endstellung
 17 Endstellung
 18 Drosselspalt
  2 Zylinder/Gehäuse
 20 Zylinder/Gehäuse
 21 Zylinderwand
 22 Kammer
 23 Kammer
 23 a innerer Teil der Kammer
 24 Zylinderboden
 25 Gegendruckraum
 26 Eindrehung
 27 Anschluß
 28 Anschluß
  3 Kolben/Schaltstange
 31 Raste
 32 Raste
 33 Federeinrichtung
 34 Dichtung
 35 Aussparung
 36 Schraube
  4 Gruppengetriebe
 41 Schaltstange
 42 Gehäuse
 43 Schiebemuffe
 44 Doppelschaltkupplung
  5 Schalteinrichtung
 50 Schalteinrichtung
  6 Ring
 61 Drosselbohrung
 63 Dichtung
 64 Kanäle/Bohrung
 65 Stirnseite Ring
 66 Außendurchmesser Ring
 67 Innendurchmesser Ring
W Wechselgetriebe

Claims (9)

1. Endlagendämpfeinrichtung für einen in einem Gehäuse/ Zylinder (20) angeordneten Kolben (10) in einer mit Hilfskraft vorrangig mit Druckluft betätigten Schalteinrichtung (5, 50), wobei das Arbeitsmedium in der sich entleerenden Kammer (22, 23) zur Dämpfung des Endanschlages benutzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß durch eine geeignete Gestaltung der Stirnseiten (14) des Kolbens (10) und des jeweils gegenüberliegenden Zylinderbodens (24) nahe der jeweiligen Endstellungen (16, 17) des Kolbens (10) mindestens ein vom Querschnitt der Kammern (22, 23) abweichender Gegendruckraum (25) gebildet wird, der einen harten Anschlag des Kolbens (10) am Zylinderboden (24) verhindert.

2. Endlagendämpfeinrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß in der Stirnseite (14) des Kolbens (10) oder am Zylinderboden (24) ringförmige Eindrehungen (15) angeordnet sind, die mit aus dem Zylinderboden (24) oder an den Stirnseiten des Kolbens (14) vorstehenden Ringen (6) zusammenwirken.

3. Endlagendämpfeinrichtung nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, daß die vorstehenden Ringe (6) am Zylinderboden (24) als gesonderte Teile angeordnet oder in diesen über Eindrehungen (26) eingelassen sind.

4. Endlagendämpfeinrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die nahe der Endstellung (16, 17) des Kolbens (10) entstehenden Gegendruckräume (25) über eine Drosselbohrung (61) oder einen Drosselspalt entlüftet sind.

5. Endlagendämpfeinrichtung nach Anspruch 4 dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselbohrung (61) oder ein Drosselspalt für die Entlüftung des Gegendruckraumes (25) im Ring (6) angeordnet sind.

6. Endlagendämpfeinrichtung nach Anspruch 4 dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselbohrung oder der Drosselspalt (18) im Kolben (100) angeordnet ist.

7. Endlagendämpfeinrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die zur Abdichtung der Kammern (22, 23) im Kolben (10) angeordneten Dichtungen (12, 13) außerhalb der sich bildenden Gegendruckräume (25) liegen.

8. Endlagendämpfeinrichtung nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, daß zur Abdichtung der Gegendruckräume (25) im Ring (6) Dichtungen (63) angeordnet sind.

9. Endlagendämpfeinrichtung nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, daß zur Abdichtung der Gegendruckräume (25) im Kolben Dichtungen angeordnet sind.