DE7140516U - Luftbremszylinder für Büromaschinen oder dergleichen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Luftbremszylinder zum Verzögern von schnellen Bewegungsabläufen relativ großer Massen an Büromaschinen oder dergleichen, bestehend aus einem geschlossenen Zylindergehäuse, dessen Stirnseite mit einer Luftein- und -austrittsöffnung konstanten Durchmessers und dessen Rückwandung mit einer einstellbaren Luftein- und -austrittsöffnung versehen ist, und einem im Zylindergehäuse luftdicht geführten Kolben.

Luftbremszylinder dieser Art sind weitgehend bekannt. Sie arbeiten nach dem Prinzip der Luftkompression, wobei auf Grund der einwirkenden Kraft eines sich in Bewegung befindlichen Maschinenteiles auf den Kolben der Bremseinrichtung die Luft durch eine Ausströmöffnung relativ geringer Größe langsam entweicht. Die für diese Arbeit erforderliche Energie liefert das auf die Kolbenstange direkt oder über einen Hebelmechanismus indirekt einwirkende, sich in Bewegung befindliche Maschinenteil, dessen kinetische Energie auf diese Weise abgebaut wird und damit die gewünschte Verzögerung gegebenenfalls bis zum Stillstand eintritt.

Die bisher bekannt gewordenen Luftbremszylinder für den eingangs genannten Zweck weisen alle die gleiche technische Konzeption auf, wie z.B. die Vorrichtung gemäß dem deutschen Gebrauchsmuster 1 910 324, bei der das Gehäuse aus einem Metallzylinder besteht, in welchem als Kolben eine gummielastische, topfartige Manschette geführt wird, welche sich mit ihrem keilförmig auslaufenden Rand unter dem Kompressionsdruck an die Innenwandung des Zylinders abdichtend anlegt.

Eine Forderung, die von Bremseinrichtungen dieser Art erfüllt werden muss, besteht in einer möglichst gleich bleibenden Bremswirkung über einem weiten Temperaturbereich.

Insbesondere im Bereich von Minustemperaturen verändert sich das Bremsverhalten bei den bekannten Ausführungen jedoch auf Grund der unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten von Zylinder- und Manschettenmaterial. Gleichzeitig tritt eine Verhärtung des Manschettenwerkstoffes ein, welche einerseits ein elastisches Anliegen des Manschettenrandes verhindert und andererseits zu höheren Reibwerten führt, wodurch unter anderem die Rücklaufzeit des Bremskolbens ungünstig beeinflusst wird.

Bremszylinder mit einem derartigen Verhalten sind somit für Büromaschinen, deren Funktionsfähigkeit über einen relativ großen Temperaturbereich gewährleistet sein muss, nur bedingt brauchbar.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Luftbremszylinder zu schaffen, welcher den gestellten Forderungen entspricht und zudem eine wirtschaftlichere Herstellung ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Zylindergehäuse und der Kolben aus seinem hochwärmestabilisierten, spritzfähigen Kunststoff besteht, dass der Kolben als Zylinder ausgebildet ist und dass die Rückwandung des Zylindergehäuses mit einer zweiten Luftein- und -austrittsöffnung konstanten Durchmessers versehen ist.

Einem weiteren Merkmal zufolge bestehen die Kolbenringe aus dem gleichen oder einem ähnlichen Kunststoff wie das Zylindergehäuse und der Kolben, wobei die Kolbenringe z.B. durch thermische Behandlung federelastische Eigenschaften besitzen.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, dass durch die Herstellung zumindest des Zylindergehäuses und des Kolbens aus ein und demselben Werkstoff die bisher übliche Auswirkung unterschiedlicher Ausdehnungskoeffizienten eliminiert ist, dass die Ausbildung des Kolbens als zylindrisches Teil keine exakte Führung der Kolbenstange mehr erfordert und die Verwendung von Kolbenringen einen Kolbendurchmesser erlaubt, welcher eine Verwendung des Kolbens ohne Nacharbeit erlaubt. Weiterhin ist durch die Herstellung sämtlicher Teile des Luftbremszylinders in einem Spritzvorgang eine zerspanungsfreie, wirtschaftliche Fertigung gegeben.

Anhand eines Ausführungsbeispiels wird die Erfindung in Verbindung mit den Zeichnungen nachfolgend näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1 einen Luftbremszylinder gemäß der Erfindung in Seitenansicht und teilweiser Schnittdarstellung.

Figur 2 den in Figur 1 im Schnitt dargestellten Kolben in Seitenansicht.

Aus Figur 1 ist die konstruktive Gestaltung eines Luftbremszylinders gemäß der Erfindung ersichtlich. Bei dieser Ausführung ist das Zylindergehäuse 1 im Spritzverfahren aus einem hochwärmestabilisierten Kunststoff hergestellt. Hierzu eignen sich insbesondere amorphe Polyamide, welche in verarbeiteter Form sehr nachhaltig sind, schwache Nachschrumpfeigenschaften besitzen und nur sehr gering zur Feuchtigkeitsaufnahme neigen. Die Rückwandung des Zylindergehäuses 1 ist in an sich bekannter Weise mit einer veränderbaren Luftein- und -austrittsöffnung 1a versehen, deren wirksamer Durchmesser durch eine Stellschraube 2 den jeweils gegebenen Verhältnissen angepasst werden kann. Diametral zu dieser Öffnung ist in der Rückwand eine weitere Ein- und Auslassöffnung 1b konstanten Durchmessers vorgesehen. Durch den damit gegebenen Nebenschluss ist eine leichtere Einstellung der erforderlichen Bremswirkung mittels der Stellschraube 2 gegeben. Stirnseitig ist das Zylindergehäuse 1 durch einen Deckel 3 abgeschlossen, welcher luftdicht mit dem Gehäuse 1 über Verschraubungen 7 verbunden ist. Der Deckel 3 besteht aus dem gleichen Werkstoff wie das Gehäuse 1 und ist mit einer
<NichtLesbar>
die Kolbenstange 6 versehen. Die gewählte Fassung garantiert eine weitgehend luftdichte Führung. Außerdem weist der Deckel 3 noch eine Luftein- und -austrittsöffnung 3a konstanten Durchmessers auf. Diese Öffnung ist in an sich bekannter Weise so gewählt, dass während des Bremshubes in der linken Kammer ein Unterdruck entsteht, wodurch das Bremsverhalten vorteilhaft beeinflusst wird.

Im Inneren des Zylindergehäuses 1 ist ein zylindrischer Kolben 4 längsverschiebbar angeordnet. Dieser Kolben 4 ist als Spritzteil aus dem gleichen Werkstoff wie das Zylindergehäuse 1 hergestellt. Der Kolben 4 weist einen um einige Zehntelmillimeter geringeren

Durchmesser auf als der Innendurchmesser des Gehäuses 1. Durch diese Maßnahme lässt sich der Kolben 4 ohne die sonst erforderliche Nacharbeit, z.B. das Entfernen der Spritznähte, verwenden. Der Umfang des Kolbens 4 ist mit zwei Ringnuten 4a versehen, in denen ebenfalls aus Kunststoff bestehende Kolbenringe 5 ruhen. Die offenendig ausgebildeten Ringe 5 sind gemäß Figur 2 stufenförmig abgesetzt und überlappen sich in diesem Bereich. Damit ist eine weitgehende Abdichtung gewährleistet. Die Kolbenringe 5 können entweder aus dem gleichen Kunststoff wie der Kolben 4 oder aus einem anderen geeigneten Material bestehen. Von ausschlaggebender Bedeutung sind dabei günstige Reibwerte und federelastische Eigenschaften des verwendeten Kunststoffes, wobei letztere z.B. durch eine thermische Nachbehandlung erzielt werden kann, um unter den vorgegebenen Bedingungen optimale Betriebsverhältnisse zu erreichen. Wenn durch Temperaturveränderungen oder Toleranzen Maßabweichungen auftreten, gewährleisten die federelastischen Ringe 5 konstante Abdichtverhältnisse. Durch die vorbeschriebene Paarung von Kunststoffteilen entfällt die bisher notwendige Schmierung der bewegten Teile, so dass eine diesbezügliche Wartung entfällt und auch die Probleme entfallen, welche bei Minustemperaturen durch Verfestigung des Schmiermittels auftreten.

Mit dem Kolben 4 ist die bereits erwähnte Kolbenstange 6 fest verbunden. Letztere ragt auch in betätigtem Zustand des Kolbens 4 aus dem Zylindergehäuse 1 heraus. Im Bereich dieses freien Endes ist die Kolbenstange mit einer
<NichtLesbar>

6a versehen, in welche im eingebauten Zustand ein unter Federwirkung stehender Doppelhebel eingreift. (Nicht dargestellt). Über diesem Hebel wird der Kolben 4 jeweils unter den Einfluss der Federung in die Ausgangslage gezogen. Das freie Ende des Doppelhebels ragt dagegen in die Bahn des abzubremsenden Maschinenteiles, welches beim Auflaufen auf diesen Hebel stoßartig auf dem Kolben 4 einwirkt. Durch den dabei in den Zylinderkammern auftretenden Kompressions- bzw. Unterdruck wird die kinetische Energie des bewegten Maschinenteiles zunehmend abgebaut. Mit fortschreitender Abbremsung verlangsamt sich auch die Kolbengeschwindigkeit, so dass sowohl der Kompressionsdruck in der rechten

Kammer als auch der Unterdruck in der linken Kammer abnimmt und das Maschinenteil bis zum Stillstand verzögert in seine Grundstellung läuft.

3 Patentansprüche 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

1. Luftbremszylinder zum Verzögern von schnellen Bewegungsabläufen relativ großer Massen an Büromaschinen oder dergleichen, bestehend aus einem geschlossenen Zylindergehäuse, dessen Stirnseite mit einer Luftein- und -austrittsöffnung konstanten Durchmesser und dessen Rückwandung mit einer einstellbaren Luftein- und -austrittsöffnung versehen ist, und einem im Zylindergehäuse luftdicht geführten Kolben, dadurch gekennzeichnet, dass das Zylindergehäuse (1) und der Kolben (4) aus einem hochwärmestabilisierten, spritzfähigen Kunststoff bestehen, dass der Kolben (4) als Zylinder ausgebildet ist und mit Ringnuten (4a) zur Aufnahme von Kolbenringen (5) versehen ist und dass die Rückwandung des Zylindergehäuses (1) mit einer zweiten Luftein- und -austrittsöffnung (1b) konstanten Durchmessers versehen ist.

2. Luftbremszylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolbenringe (5) aus dem gleichen oder einem ähnlichen Kunststoff wie das Zylindergehäuse (1) und der Kolben (4) bestehen und dass die Kolbenringe (5) z.B. durch thermische Behandlung federelastische Eigenschaften besitzen.

3. Luftbremszylinder nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich die offenendigen Kolbenringe (5) stufenförmig überlappen.