DE6940061U

DE6940061U - Brems- und daempfvorrichtung zum auffangen von in einer richtung wirkenden schlaegen oder stoessen.

Info

Publication number: DE6940061U
Application number: DE19696940061
Authority: DE
Original assignee: Festo Maschinenfabrik Gottlieb Stoll Firma
Current assignee: Festo Maschinenfabrik Gottlieb Stoll Firma
Priority date: 1969-10-15
Filing date: 1969-10-15
Publication date: 1970-06-25
Also published as: BE757414A; CH546902A; GB1319135A; FR2066202A5; SE358219B; NL7014984A

Description

1$. Oktober 1969

G 1842 - tawe

Festo-Maschinenfabrik Gottlieb Stoil, Esslingen a.

- und Däiapfvorriciitung zum Auffangen von in einer Bich— tung wirkenden Schlagen oder Stoßen

Die Erfindung bezieht sich auf eine Brems— und Dämpfvorrichtung zum Auffangen von in einer Sichtung wirkenden Schlägen oder Stößen, die einen Eydrauliköl oder eine andere entsprechende zähe Bremsflüssigkeit enthaltenden Bremszylinder besitzt, in dem ein den zu bremsenden oder zu dämpfenden

Schlag oder StoS snineiiniender isreHEskolben *"τ^ end lieir geltend f

gefiiiiTi; ist ι^π aus dessen ^^-" vorlauf richtung gesehen vor I

dels SoO>en befindlichen 03eilraiEi die Bre-nsflüssigkeit beim
Vorlaufen des Solbens ausgestoßen wird, um in den
^r dem Kolben zurucsgef ührt zu. we:

Sas Ziel de? Erfindung besüeiii; da3?in, znii; sinfaciieii füitrceln |

eise BreinsirorTiciilrnng za sciiafTen, die als Sndlagendaiiipfei¹ j

ζ »Β» -für sijoBartdg bewegte Werkstücke, Hasciiiiiensclili1n;en j

öd*dgl» -yereendbar ±s*&* <

Zu dieseia Zweck isi; geinMS der Brxindung bei der neuen Brems—

tmd Däapivora^iciilnmg vorgesehen, daß der Bremszylinder einen

Zylinderraua kleineren Durclnaessers an seiner dem Ende der

KolbeBvoriaUibann enijspreciienden Seite und mindestens einen

anschließenden weiteren Haum an seiner entgegengesetzten

Seite besitzt, der eine zylindrische Partie größeren Durch-

Eessers und eine iß XolbenvorlauiTricntung daran anschließende,

in Vorlauirichtung des Kolbens konvergierende Partie besitzt,

die in den Rama kleineren Durchmessers übergeht. Vorzugsweise

ist vorgesehen, daß der Haum größeren Surchmessers einen j Innendurchnesser hat, der um einen gewissen Betrag größer

als der Eolbendurchmesser ist, während der Raum kleineren j

Durchmessers einen dem Kolbendurchmesser entsprechenden Innen- 1

durchmesser hat. Die Anordnung kann hierbei z.B. derart ge- I

troffen sein, daß der Kolben bei seiner Vorlaufbewegung den |

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größeren Durchmessers mit der sieii in vorlaaTriciiining anschlxeSenden feonveiegierenderL Pa3?feie üiii; langsam snnelaiiien— dei? Bremswiiikong πηιϊ den ansclüieBenösn Zyündexz?aoüi Jkleine— 2?en Duzrcnmessers mii; große:?? Breioswirkiing durcnläuf1;, wobei die Bremswirkung Sber den Solben»^reg progressiv ansteigt.

Die Bremsirorriclitung gemäß der Erfindung ist als Endlagen— dämpfer zur Dämpfung großer Stoßkräfte selir gui; geeigr-«3i;. ISxt inrer Hilfe lassen sieb, große Hassenkräf1;e aufneiimen und große Bewegungsenergien -yerzenren. Die den Eingraua größeren Durcnmesse^s mii; der sich in Vorlaufricntung des Kolbens ansciiließenden konvergierenden Wandung bildende ?arcie des Bremszylinders bewirkt eine anfangs geringe und mil; waclisendea Gradienten zuneigende Bremsv;irkuiig. Die sich daran anscßliessende, den Breinskolben dichtend umschließende Zylinderpartie bev/irkt gemeinsam mit der im Querschnitt veränderbaren Dros— seistelle eine stärkere Verzögerungsv/irkung, so daß sich insgesamt eine progressive Bremsv/irkung ergibt. Die verzögerungsgeschv/indigkeit ist überdies durch Verändern des Drosselquerschnittes veränderbar. Auch der Verlauf der progressiven Dämpfungskurve ist durch Verändern des Kegelv/inkels und/oder der axialen Srstreckung: der in Vorlaufrichtung des Kolbens konvergierenden V/andungspartie des Bremszylinders veränderbar. Somit läßt sich die Bremsvorrichtung an verschiedene, jeweils zu erwartende Stoßkräfte und Stoßgeschv/indigkeiten anpassen. Die Bremsvorrichtung gemäß der Erfindung

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ist mit Vorteilen insbesondere als Endlagendämpfer für

L, für größere Werkstücke, z.B. in

Gießereies, usw. verwendbar und führt dazu, daß bei der Dämpfung infolge des progressiven Verlaufs kein Schaden an den aufstoßenden 'Teilen entstehen kann. Vor allem wird erfindungsgemäß bewirkt, daß das sich bewegende Teil gegen Ende seiner Bahn stärker gebremst wird als am Ατι fang. Die neue Vorrichtung ist ohne großen Aufwand herstellbar, sie ist ro^eist und betriebssicher«

Weitere Einzelheiten und Vorteile des Gegenstandes der Erfindung sind anhand der Zeichnung näher erläutert« Es zeigen:

Pig. i e±?e Bremsvorrichtung gemäß der Erfindung in einem Schnitt in schesatischer Darstellung,

. 2 eine Einzelheit einer abgev/andelten AusfidUrungsform einer Bremsvorrichtung gemäß der Erfindung in einem Schnitt und

j?ig. 3 eine Einzelheit einer· anderen Ättsführungsform einer Bremsvorrichtung nacä der Erfindung.

Ia Fig. i ist eine Brensvorricßtsmg gezeigt, die ztua Auffangen von in einer Sichtung gemäß deia Pfeil 1 wirkenden Stößen dient. Derartige Stöße könnte» von geradlinig hin und her "beweglichen

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e-r. r.

Werkstücken, von Maschinenschlitten od.dgl. herrunren. Die Bremsvorrichtung besitzt einen mit Hydraulikol oder einer anderen entsprechenden zähen Bremsflüssigkeit gefüllten Bremszylinder 2, in dem ein Bremskolben 3 gemäß den Pfeilen 4- und 5 Τνΐ-η und her gehend geführt ist. Beim Vorlaufen des Bremskorbens 5 in Richtung des Pfeiles 4, z.B. unter dem Einfluß eines axial gemäß Pfeil 1 ankommenden Stoßes, der zu dämpfen ist, v/ird die Bremsflüssigkeit aus dem vor dem Kolben 3 befindlichen leilraum 6 über den Ätislaßk«mal 7 i®. Zylinder 2 und über die nachgesehaltete_t nur schematise*! angedeutete Drosselstelle 8 ausgestoßen· Die Drosselstelle 8 ist im Querschnitt veränderbar» wodurch sich die Ausströmgeschwindigkeit der Bremsflüssigkeit und somit die Dämpfungsgeschwindigkeit verändern läßt. tJber eine ebenfalls nur schematisch angedeutete Yerbindungsleitung 9» weiche die Drosselsteile enthält, wird die aus dem Seilraum 6 ausgestoßene Bremsflüssigkeit in den hinter dem Bremskolben 3 befindlichen ieilraum 10 bei 11 wieder eingeführt. Wenn sich der Brems— kolben in entgegengesetzter Sichtung gemäß dem Pfeil 5 newegt, wird die im 'Teilraum 10 befindliche Flüssigkeit über die Verbindungsleitung 9 in den vor dem Kolben 3 befindliehen Teilrau*n 6 zurückgesch-oben. Bei dem in der Zeichnung dargestellten Äusführungsbeispiel besitzt der Bremskolben 5 weiterhin einen die Teilräume auf beiden Kolbenseiten veroindendeü Verbindungskanal 28j wobei der Durchtrx^t durch diesen Kanal durch ein Rückschlagventil 29 beherrscht v/ird, das hei. siner

Kolbenbewegung in zur Vorlauf richtung entgegengesetzter Richtung gemäß Pfeil 5 öffnet und einen Eilrücklauf des Kolbens in Richtung des Pfeiles 5 in. seine Ausgangsstellung zulaßt, da "bei geöffnetem Rückschlagventil die Flüssigkeit im Raum 10 auch durch den Verbindungskanal 28 im Bremskolben J hindurch in den Raum 6 übertreten kann und in diesem Falle der Durchtritt nicht gedrosselt ist. Bei Bewegung des Kolbens in Richtung des Pfeiles 3- schließt; das Rückschlagventil, dann ist nur gedrosselter Vorlauf möglich.

Mit der oben beschriebenen Anordnung kann eine gleichbleibend große Bremswirkung erzielt v/erden. Es gibt jedoch viele Anv/endungsf alle, in denen eine ansteigende Bremswirkung erforderlich ist. Hier hilft die Erfindung. Bei der Anordnung nach Fig. 1 besitzt der Bremszylinder 2 mindestens einen am den Zylin&errauH A kleineren Surohsiessers anschließenden Raum B größeren Innendurchmessers. Der Raum B besitzt ein© zylindrische Partie i2 — deren Innendurchmesser um den Betrag ⁿaⁿ größer als der Durchmesser des Kolbens ist - und eine äa-T*an anschließende, in ¥orlaufricatung des Eolbens $ genäB dem Pfeil ^J- konvergierende Partie i5₃ cüle in den Sylinde^rrauin A übergeht. Die Anorömang ist; hierbei so getroxfeB₃ äaiß der Bremskolben 5 bein· Vorlauf ia 3xch"uiis.g des Pfeiles ^J- den Saus B größeren Durchmessers sit der in Forlaufrieircuiag anschließenden konvergierendes Partie i$ -sit; langsaa bis su >_ einem mazxaaleii wert zunelmenäer BreHSöirkung und ölen an— |

schließenden zylindrischen Raum A mit der dem maximalen Wert entsprechenden großen Bremswirkung durchläuft, wobei die Bremswirkung über den Kolbenweg progressiv ansteigt. Erfolgt eine Kolbenverschiebung im Raum B, so wird ein Teil der Bremsflüssigkeit vor dem Kolben über den Durchlaß zwischen Kolbenumfang und ZyIinderraumwandung in den Raum hinter dem Kolben eingeführt, dieser Teil der Bremsflüssigkeit hat somit nicht die Drosselstelle 8 au passieren, die Bremsflüssigkeit kann also am Anfang ohne größeren Widerstand und mit großer Durchflußmenge von dem Raum vor dem Kolben in den Raum hinter dem Kolben überströmen. Bei weiterer Kolbenverschiebung wird der Durchlaß zwischen Kolbenumfang und Zylinderwandung 13 immer schmaler, so daß mit der Kolbenbewegung eine zunehmende Drosselung dieses Durchflusses und damit eine progressiv ansteigende Bremswirkung entsteht. Ist der Kolben 3 schließlich in den Zylinderraum A eingefahren, so ist der Durchlaß zwischen Kolbenumf ang und Zylinderwandung praktisch völlig gesperrt und die gesamte aus dem Raum vor dem Kolben ausströmende flüssigkeit muß nun die Drosselstelle 8 passieren.

Der Saum B mit größerem Innendurchmesser ist gemäß Eig. 1 im Bereich des der Ausgangsstellung des Kolbens zugeordneten Endes des Bremszylinders 2 vorgesehen. In dieser nicht gezeigten Ausgangsstellung liegt der Bremskolben 3 mit seiner dem Stirndeckel 15 zugewandten Seite an diesem Stirndeckel an.

Han kann evtl. auch mehrere Räume nach Art des Raumes 3 in axialem Richtung hintereinander anozxlseiy* Schließlich kaisii bei einem in beidea Richtungen, also gemäß dem Pfeil 4- und dem Pfeil 5 wirkenden Bremskolben auch zu beiden Seiten des Kolbens im Endbereich des Zylinders ein Ringraum mit größerem Durchmesser vorgesehen werden, wobei die zugeordneten kegelförmigen wandungen sich in einander entgegengesetzten Richtungen ~vBIr j üxtgSrt .

Die axiale Erstreckung der zylindrischen Partie des Raumes B und der in Vorlaufrichtung des Kolbens 5 gemäß dem Pfeil 4 konvergierenden Partie kann z.B. etwa derjenigen des Kolbens 3 entsprechen, sie kann jedoch auch kleiner oder größer gewählt sein, je nach dem "Verwendungszv/eck. Man kann schließlich auch evtl. einen z.B. trichterförmig ausgebildeten Einsatz im Zylinder verstellbar vorsehen, um die axiale Er— Streckung der einzelnen Partie je nach den Gegebenheiten veränderlich zu machen. Evtl. kann man auch den Kegelv/inkel der sich verjüngenden Partie veränderlich machen. Dadurch kann der Gradient der Bremswirkung im Bereich der kegelförmigen ¥andungspartie verändert werden. Bei der abgewandelten Anordnung gemäß Fig. 2 ist die Partie 18 des Zylinders, die den Ringraum B¹ größeren Durc-hmessers mit dem sich in Vorlaufrichtung des Kolbens gemäß dem Pfeil 4-¹ verjüngenden Abschnitt enthält, mit der anderen Partie 19 des BremsZylinders, die den Zylinderraum kleineren Durchmessers enthält, lösbar ver-

bunden, v/obei die beide]» Partien 18, 19 des Br ens Zylinders relativ zueinander in axialer Richtung verschiebbar sind. Die den Ringraum B¹ größeren Durchmessers enthaltende Partie 18 kann dabei auf die andere Partie 19 des Bremszylinders unter Abdichtung aufgeschoben *md mittels einer Stellmutter 20 cd.dgl·, sov/ie eines Gewindeansatzes 21 und dazwischen lasernder Zwischenringe 22 in a^i al e-p Biftfefessg varstsllbar¹ an dieser Partie 19 gehalten sein. Durch Einführen oder Herausnehmen einzelner Zwischenringe 22 und durch Anziehen der Stellmutter 20 läßt sich somit die axiale Erstreckung der einzelnen Partien relativ zueinander verändern.

Bei der Anordnung gemäß Fig. 1 greift an der Seite des Kolbens 5. die dem Singraum B größeren Durchmessers zugewandt ist, eine Kolbenstange 2$ an, die durch den zugeordneten Stirn— deckel 15 des Bremszylinders 2 unter Abdichtung bei 2²J-, 25 hindurchgeführt und in seiner Führungsbohrung 26 verschiebbar geführt ist. An dem aus dem Bremszylinder 2 vorstehenden Ende der Kolbenstange 25 ist ein z.B. tellerförmiger Anschlagkopf 2? angeordnet, dessen dem Bremszylinder 2 abgewandte und durch Stoß in Sichtung des Pfeiles 1 jeweils beaufschlagte Stirnfläche ballig ausgebildet sein und z.B. evtl. aus weichelastischem werkstoff od.dgl. bestehen kann.

Der Bremszylinder 2 gemäß Fig. 1 besitzt außerdem ein Kraft— speicherelement, z.B. eine Feder 50, das in zur Yorlaufrich-

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inmg des Solbens entgegengesetzter Siciitcng gemäß dein. !Pfeil 5 «irfet und den Eolben nacn einer Torlaufbewegung in Bjuchtung des Sfeiles 4- πτ>ο -ηρ^.η erfolgter Stoßdäiirpxung wieder in die Ausgangsstellung zurückfuhrt. Bie Eeder 30 ist bei der Anordnung gemäß I¹Xg. Ί in dem Zylinderraum 6 des Bresszylin&ers 2 vor den Bremskolben 3 enthalten, arobei sie sich gegen den Solben 3 ^π-η" den Stiicndeckel 31 des Zylinders 2 abstützt.

Ss ~ktmr> gedocii ancä. eäne ÄnordBung gesaB ?ig» 3 gewählt werden, bei der die 3?eder 32 außerhalb des Zylindergehäuses 33 zwisclien des Anscnlagkopi 3^ T^nd der des; Anscnlagsopf zugewandten Außenfläche 55 ^^es Zylindergenäuses 33 angeordnet ist.

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Claims

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1. Brems— und Dämpfvorrichtung zum Auffangen von in einer Eichtung wirkenden Schlägen oder Stößen, die einen Hydrauliköl oder eine andere entsprechende zähe Bremsflüssigkeit enthaltenden Bremszylinder besitzt, in dem ein den zu bremsender Gt^er dämpfender Stoß aufnehmender Bremskolben "M-n und her gehend geführt ist und aus dessen in Vorlaufrichtung gesehen vor dem Eolben befindlichen 5?eilraum die Bremsflüssigkeit beim Vorlaufen des Solbens ausgestoßen wird* um über eine Drosselstelle in den Eaum hinter dem Kolben zurückgeführt zu werden., dadurch gekennzeichnet, daß der Bremszylinder (2) einen Syl_inderraum (A) kleineren Durchmessers an seiner dem Ende der Kolbenvorlaufbahn entsprechenden Seite und mindestens einen anschließenden weiteren Saum (3) an seiner entgegengesetzten Seite besitzt, der eine zylindrische Partie größeren Durchmessers und eine in Eolbenvorlaufrichtung daran anschließende, in Vorlaufrichtung des Kolbens (5) konvergierende Partie besitzt, die in den Rams kleineren Durchmessers übergeht*

2. Brems- und Ί)'ώ3ρ£vorrichtun ? nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der 3aun (3) größeren Durchmessers einen Innendurchmesser hat * der un ©IiieT/ gewissen Setrag ("a")

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größer als der Kolbendurehmesser ist, während der- Saam kleineren Durchmessers einen dem Kolbendurehmesser entsprechenden Innendurchmesser hat.

3. Brems- und Dämpf vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben ($) bei seiner Yorlaufbevregung (Pfeil 4) den Raum (B) größeren Durehmessers mit der sich in. Yorlaufriehtung anschließenden konvergierenden Partie mit langsam zunehmes&er Bi^msyi^rktmg und den anschließenden Zylinderraum (A) kleineren. Durchmessers mit großer Bremswirkung d-^rchläuft, wobei die Bremswirkung über den Kolbenweg progressiv ansteigt»

Ii-. 3rems- und Dämpfvorrichtung nach einem der Ansprüche Λ bis 5₄ dadurch gekennzeichnet, daß der Eaum (B) größeren Durchmessers im Bereich des der Ausgangsstellung des Kolbens zugeordneten Endes des Bremszylinders (2) vorgesehen ist·

5. Brems— und Dämpfvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4-, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder (2) an dem der Ausgangsstellung des Kolbens (5) zugeordneten Ende eine zum Kolben (3) koaadale, den Kolben in radialen Abstextd (a) umgebende Zylinderwandung (12) besitzt, die an dem axialen Ende, das dem an den Stirndeckel (1S) des Zylinders (2) anseiiließenden Ende gegenüberliegt* in eine in Vorlaufrichtuüg (Pfeil 4) kegelförmig sich verjüngende koaxiale

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Wandungspartie übergeht, an die sich die den Kolben dichtend uBis dsl χ eß ende SylinderwaiKtung anschließt ·

6. Brems- und Dämpfvorrichtung nach einen der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kegelwinkel und/

bens (3) konvergierenden Partie des Zylinders (2) veränderbar ist_t z.B. indem man geeignete tslcnterförmige Einsätze verwendet.

7. Brens- und Dämpfvorrichtung nach einen der Ansprüche

1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die den Raus (B*) größeren Durchmessers und den in Yorlaufricistung des Kolbens konvergierenden Abschnitt enthaltende Partie (18) des Breassylinders mit der anderen Partie (19) des Breassylinders lösbar verbunäes I

8. Brems- und Däspfvorrichtung nach Anspruch 7_S dadurdi gekennzeichnet j daß die beiden. Pijartien (18, 19) des Breriszylinders in axialer Hicatung relativ zueinander verschiebbar gehalten sind.

9- Brems— und Dämpfvorrichtung nach einen der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die den Haus (3) größeren Durciniessers enthaltende Partie rät der den Saus (A) kleineren Durchmessers enthaltenden Partie des Zylinders

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- 14 fest verbunden ist und z.B. aus einem Stück besteht.

10. Brems- und Dämpfvorrichtung nach einem der Ansprüche

1 bis 9o dadurch gekennzeichnet, daß an der einen Seite des Kolbens (5)₅ die dem Raum (B) größeren Durchmessers zugewandt ist, eine Kolbenstange (25) befestigt ist, die durch den zugeordneten Stirndeckel (15) öLes Bremszylinders (2) unter Abdichtung (24, 25) hindurchgeführt und in diesem hierbei verschiebbar geführt ist.

11. Brems- und Dämpfvorrichtung nach einem der Ansprüche

1 bis 10, dadurch, gekennzeichnet, daß an dem aus dem Bremszylinder (2) vorstehenden Ende der Kolbenstange (23) ein z.B. tellerförmiger Anschlagkopf (27) angeordnet ist, dessen dem Bremszylinder (2) abgewandte, durch Stoß beaufschlagbare Stirnfläche ballig ausgebildet ist und z.B. aus weichelastischem Werkstoff bestehen kann.

12. Brems- und Dämpfvorrichtung nach einem der Ansprücne 1 bis 11, dadurch, gekennzeichnet, daß der Kolben (3) einen die leilräume auf beiden Kolbenseiten verbindenden Yerbin— dungsfcanal (28) besitzt, der durch ein Rückschlagventil (29) beherrscht ist, das bei einer Kolbenbewegung in zur Vorlaufriehtung entgegengesetzter Sichtung (Pfeil 5) öffnet und eines Eürücklauf des Kobens in seine Ausgangsstellung bewirkt, bei einer Eolbenbewegung in die entgegengesetzte Sich.-

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- 15 tung .jedoch schließt.

13. ,!reins- und Dämpfvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Bremszylinder (2) ein in zur Vorlaufrichtung des Kolbens entgegengesetzter Richtung (Pfeil 5) wirkendes Kraftspeichereleinent, beispielsweise eine Feder (30) enthält, das den Kolben nach einer Vorlaufbewegung in die Ausgangsstellung zurückführt.

Brems— und Dämpfvorrichtung nach Anspruch 13 ₃ dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (30) io. dem Zyiinderraum (6) des BremsZylinders (2) vor dem Kolben (3) enthalten ist und sich gegen Kolben (5) und Stirndeckel (31) des Zylinders (2) abstützt.

15. Brems- und Dämpfvorrichtung nach Anspruch 15» dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (32) außerhalb des Zylindergehäuses (33) zwischen dem Anschlagkopf (5²O unci der diesem zugewandten Außenfläche (35) ötes Sylindergehäuses (33) a^ge ordnet ist.