DE2624475B2 - Hydraulischer Stoßdämpfer - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen hydraulischen Stoßdämpfer mit einem Zylinder, einem darin verschiebbaien Kolben und einem außerhalb des Zylinders liegender; Sammelraum, mit dem wenigstens einer der Zylinderräume über mindestens eine in der Zylinderwand vorgesehene Drosselöffnung in Verbindung steht, über deren Querschnitt die Austrittsgeschwindigkeit der Flüssigkeit aus dem entsprechenden Zylinderraum und damit die Dämpfung der Kolbenbewegung bestimmbar ist, wobei die Zylinderwand von einer Buchse umschlossen ist, durch deren Verdrehung gegenüber dem Zylinder die Größe der Überdeckung der Drosselöffnung veränderbar ist.

Bei einem bekannten Stoßdämpfer dieser Art (US-PS 35 10 117) sind in der Zylinderwand mehrere Drosselöffnungen vorgesehen, zu denen korrespondierende Drosselöffnungen in der Buchse angeordnet sind, wobei durch eine Verstellmechanik die Buchse gegenüber dem Zylinder verdrehbar ist. Insbesondere bei kleinen Drosselbohrungen bewirken bei einer derartigen Lösung bereits kleine Verdrehungen der Buchse gegenüber dem Zylinder verhältnismäßig große Unterschiede in den Drosselquerschnitten, weswegen bei der bekannten Konstruktion eine feinstufige und damit auch empfindliche und teuere Verstelleinrichtung gegeben ist. Eine stufenlose Einstellung der Drosselquerschnitt ist aber so nicht zu erreichen.

Durch die Erfindung soll dementsprechend für hydraulische Stoßdämpfer eier eingangs genannten Art, die insbesondere zur Dämpfung der Bewegung von Maschinenteilen oder schweren Werkstücken in Industrieanlagen verschiedener Art, so beispielsweise in Walzwerken geeignet sind, eine Lösung zur stufenlosen Veränderung der Dämpfungscharakteristik aufgezeigt werden, die sich durch konstruktive Einfachheit und gute Bedienbarkeit auszeichnet.

Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß die Buchse ein Innengewinde aufweist, dessen Gewindenut zumindest einen Teil des Sammelraumes bildet und dessen Spitze an der Zylinderwand anliegt, wobei bei mehreren Drossselöffnungen diese eine von der Steigung des Innengewindes der Buchse abhängige Lage aufweisen. Die Verwendung eines Gewindes ermöglicht eine stufenlose, und in Abhängigkeit von der Gewindesteigung auch eine sehr feinfühlige Einstellbarkeit des Drosselquerschnittes, wobei im Falle mehrerer Drosselbohrungen in Abhängigkeit von deren Zuordnung zur Steigung des Gewindes zusätzlich auch unterschiedliche Drosselcharakteristiken zu verwirklichen sind.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert, das in einem Längsschnitt einen einfach wirkenden, hydraulischen Stoßdämpfer gemäß der Erfindung zeigt, bei dem die Dämpi'erflüssigkeit, so insbesondere öl während des Dämpfungshubes in bekannter Weise in einen Sammelraum ausgeschoben wird.
In der Zeichnung ist mit 1 die Wandung eines Zylinders bezeichnet, der einen Kolben 2 aufnimmt, dessen Kolbenstange 3 über ein Stirnende des Zylinders hinausragt. Hierbei läuft die Kolbenstange 3 durch einen Dichtring 4, der in eine entsprechende Öffnung des zugeordneten, stirnseitigen Abschlusses 5 des Zylinders eingesetzt ist. Dieser stirnseitige Abschluß 5 ist tassenförmig gestaltet und weist ein Innengewinde auf, das auf ein entsprechendes, außenseitig am Zylinderende vorgesehenes Gewinde aufschraubbar ist. Die Kolbenstange 3 ist weiter in einer Buchse 6 geführt, die axial zwischen dem stirnseitigen Abschluß 5 und dem entsprechenden Zylinderende eingespannt ist.

Das gegenüberliegende Ende des Zylinders ist über einen Abschluß 7 geschlossen, der innenseitig, also an seiner dem Zylinderinnenraum zugewandten Seite mit einem Rohransatz 8 versehen ist, der sich axial in den Zylinder erstreckt. Der Rohransatz 8 führt das eine Ende einer Stange 9, die sich axial innerhalb des Zylinders über etwa zwei Drittel seiner inneren Länge erstreckt und die als Führung für eine Rückstellfeder 10

•fo dient. Diese Feder 10 stützt sich an ihrem einen Ende gegen die Stirnseite des Rohransatzes 8 ab, während sie auf der gegenüberliegenden Seite gegen den Boden einer Bohrung 11 anliegt, die ausgehend vom inneren Ende der Kolbenstange 3 diese über einen Teil ihrer Länge durchsetzt.

Die Zylinderwandung 1 ist von einer Mantelbuchse 12 umschlossen. Die Endabschnitte 13 und 14 dieser Buchse, die innenseitig glatt und zylindrisch ausgebildet sind, sind drehbar auf entsprechenden zylindrischen

so Abschnitten der beiden stirnseitigen Abschlüsse 5 und 7 des Zylinders gelagert. Der Endabschnitt 13 ist dabei auf dem Abschluß 5 geführt und mit einer radialen Gewindebohrung für eine Klemmschraube 15 versehen, die gegen den Abschluß 5 verspannbar ist. Innenseitig ist die Mantelbuchse 12 mit einem Trapezgewinde versehen, das vom Endabschnitt 14 der Mantelbuchse 12 ausgeht. Die Spitze 16 dieses Gewindes liegt dabei passend an der Außenseite der Zylinderwandung 1 an, und die Gewindenut 17 steht mit einem Ringraum 18 in Verbindung, der dadurch entstanden ist, daß die Mantelbuchse 112 über einen dem Endabschnitt 13 benachbarten Bereich innenseitig im Durchmesser zurückgenommen ist, also beispielsweise ausgedreht ist. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Ringraum i8 mit einem geschlossenporigen Schaumstoff aufgefüllt, dessen Poren mit Gas gefüllt sind. Es ist abweichend hiervon e.ber im Rahmen der Erfindung auch möglich, in dem Ringraum 18 einen Ringkolben

vorzusehen, der in Richtung auf das Gewinde federbelastet ist.

In dem von dem Gewinde überdeckten Bereich ist die Zylinderwandung mit einer Anzahl von Bohrungen 19 versehen, durch die der dem Kolbenboden zugeordnete, also innere Zylinderraum mit der Gewindenut 17 in Verbindung steht, wobei der jeweilige Übergangsquerschnitt vom jeweils eingestellten Überdeckungsgrad zwischen den Gewindespitzen 16 und den Bohrungen 19 abhängt im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Zylinderwandung 1 mit zwei in Längsrichtung verlaufenden und einander diametral gegenüberliegenden Reihen von Bohrungen 19 versehen. Abweichend hiervon können die Bohrungen im Rahmen der erfindungsgemäßen Lösung aber auch unsymmetrisch angeordnet werden, und zwar sowohl in bezug auf die axiale Anordnung als auch die Anordnung in Umfangsrichtung, um andere Dämpfercharakteristiken zu verwirklichen.

In dem stirnseitigen Abschluß 7 ist ein Querkanal 20 vorgesehen, der über entsprechende Bohrungen in der Zylinderwand 1 mit dem benachbarten Ende der Gewindenut 17 in Verbindung steht. Ein kurzer, axialer Kanalabschnitt 21 verbindet den Querkanal 20 mit einem Ventilgehäuse, das innerhalb des Rohransatzes unterhalb des in diesen eingesetzten Endes der Stange 9 vorgesehen ist. Das besagte Ventilgehäuse nimmt eine Kugel 22 auf, die mit der Mündung des Kanalabschnittes 21 zusammenwirkt, so daß ein vom Zylinderinnenraum gegen den Querkanal 20 sperrendes Rückschlagventil entsteht. Der Innenraum des Ventilgehäuses ist über in dem Rohransatz 8 vorgesehene Bohrungen 23, die radial verlaufen, mit dem umschließenden Teil des Zylinderraumes verbunden. Ein Füllnippel 24 ist von der Außenseite stirnseitig in eine entsprechende Bohrung des Anschlusses 7 eingeschraubt, und es mündet diese Bohrung auf den Querkanal 20 aus.

Um eine einfache Montage des Stoßdämpfers zu gewährleisten, kann die Mantelbuchse 12 außenseitig mit einem Gewinde 25 versehen sein, das sich ausgehend von einem Ende der Buchse zumindest über einen Teil ihrer Länge erstreckt. Bevorzugt verläuft das Gewinde aber, wie auch hier dargestellt, zumindest über den größten Teil der Länge der Mantelbuchse. Unter Verwendung dieser Befestigungsmöglichkeit ist im dargestellten Ausführungsbeispiel der Stoßdämpfer in das Loch 26 einer Wandung 27 eingesetzt und über Muttern 28 und 29 gegenüber der Wandung 27 verspannt. Die Muttern sind dabei auf das Gewinde 25 der Mantelbuchse 12 aufgeschraubt und gegen die Wandung 27 angezogen.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Stoßdämpfer in einer Ruhestellung gezeigt, in der die Feder 10 die Kolbenstange 3 und den Kolben 2 so weit wie möglich, im Ausführungsbeispiel nach rechts ausgefahren hat. Der Zylinderraum unterhalb des Kolbens 2, also der kolbenbodenseitige Raum, zu dem auch die in der Kolbenstange 3 vorgesehene Bohrung 11 zu rechnen ist, die Gewindenut 17 in der Buchse 12, das Ventilgehäuse im Rohransatz 8 und die Kanäle 20, 21 usw. sind dabei mit der Dämpferflüssigkeit, insbesondere also öl gefüllt. Wird nun durch Beaufschlagung der Kolbenstange 3 der Kolben 2 nach innen verschoben, so schließt das Rückschlagventil aufgrund des sich ergebenden Druckanstieges im Zylinderraum sofort. Die Dämpferflüssigkeit kann somit aus dem Zylinderraum in die Gewindenut nur noch über die Bohrungen 19 übertreten, deren Querschnitt durch die Überdeckung mit der Gewindespitze mehr oder weniger gedrosselt ist. Die über die Bohrungen 19 in die Gewindenut 17 übertretende Dämpferflüssigkeit gelangt von der Gewindenut 17 in den als Sammelraum dienenden Ringraum, in dem der Schaumstoff entsprechend den herrschenden Drücken komprimiert wird.

Verringert sich die auf die Kolbenstange 3 wirkende Last, so verschieben sich der Koiben 2 und die Kolbenstange 3 in Richtung auf die Ausgangsposition unter dem Einfluß der Rückstellfeder. Gleichzeitig öffnet das Rückschlagventil, dessen Kugel 22 abgehoben wird, so daß die Dämpferflüssigkeit weitgehend ungedrosselt in den Zylinderinnenraum zurückströmen kann, wodurch das Ausfedern des Stoßdämpfers beschleunigt wird.

Ist eine Veränderung der Dämpfungscharakteristik des Stoßdämpfers erwünscht, so wird die Klemmschraube 15 gelockert und der Zylinder gegenüber der Mantelbuchse 12 verdreht, die im dargestellten Ausführungsbeispiel gegenüber der Wandung 27 drehfest fixiert ist. Bei dieser Drehung ergibt sich eine Verschiebung der Gewindespitze 16 gegenüber den Bohrungen 19, so daß von diesen entsprechend der jeweiligen Verdrehung ein größerer oder kleinerer Querschnitt abgedeckt wird. Um die Verdrehung des Zylinders zu vereinfachen, kann der stirnseitige Abschluß 5 außenseitig mehreckig, z. B. sechseckig mutterartig

•to ausgebildet sein, oder es kann auch mit Bohrungen zum Ansatz von Werkzeugen versehen sein. Darüber hinaus kann die Mantelbuchse 12 im Bereich ihres Endes, so insbesondere an ihrer Stirnseite, mit einer Einstellskala versehen sein, um eine gezielte Einstellung erleichtern.

Im Falle der Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen hydraulischen Stoßdämpfers als zweifach wirkender Stoßdämpfer sind, im Gegensatz zum dargestellten Ausführungsbeispiel, beide durch den Kolben getrennte Zylinderräume mit Flüssigkeit gefüllt. Weiter sind auch diese beiden Zylinderräume dann an die Gewindenut 17 angeschlossen, und zwar über entsprechende Bohrungen in der Zylinderwandung. Es kann bei einer derartigen Konstruktion aber ein gesonderter Sammelraum für die Dämpferflüssigkeit entfallen, da bei der Kolbenbewegung die Dämpferflüssigkeit vom einen in den anderen Zylinderraum übertritt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Hydraulischer Stoßdämpfer mit einem Zylinder, einem darin verschiebbaren Kolben und einem außerhalb des Zylinders liegenden Sammelraum, mit dem wenigstens einer der Zylinderräume über wenigstens eine in der Zylinderwand vorgesehene Drosselöffnung in Verbindung steht, über deren Querschnitt die Austrittsgeschwindigkeit der Flüssigkeit aus dem entsprechenden Zylinderraum und damit die Dämpfung der Kolbenbewegung bestimmbar ist, wobei die Zylinderwand von einer Buchse umschlossen ist, durch deren Verdrehung gegenüber dem Zylinder die Größe der Überdeckung der Drosseiöffnung veränderbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Buchse (12) ein Innengewinde aufweist, dessen Gewindeuut (17) zumindest einen Teil des Sammelraumes bildet und dessen Spitze (16) an der Zylinderwand (1) anliegt, wobei bei mehreren Drosselöffnungen diese eine von der Steigung des Innengewindes der Buchse abhängige Lage aufweisen.

2. Hydraulischer Stoßdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das der Buchse (12) zugeordnete Innengewinde als Trapezgewinde ausgebildet ist.