DE19717684C2 - Zweiseitig wirkende fluidbetätigte Bremseinrichtung - Google Patents
Zweiseitig wirkende fluidbetätigte BremseinrichtungInfo
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Description
Zum Beispiel bei mit Hydraulik- oder Pneumatikzylin
dern angetriebenen Hebeeinrichtungen tritt das Problem
auf, dass in dem Zylinder soviel Energie gespeichert sein
kann, dass beim Heraus- oder Herabfallen der Last der
Lastkorb in die Höhe schießt. Da dies ein erhebliches
Unfallrisiko bei Hebeeinrichtungen auf Baustellen dar
stellt, müssen weitere Sicherheitsvorkehrungen getroffen
werden. Hierzu ist aus der DE 44 06 186 A1 eine hydrauli
sche Blockiereinrichtung bekannt, die beim Überschreiten
einer vorgegebenen Geschwindigkeit eine Weiterbewegung
blockiert.
Diese bekannte Blockiereinrichtung ähnelt vom Grund
aufbau her einer Gasfeder. In einem Zylinderrohr ist abge
dichtet ein Kolben verschieblich, der mit einer Kolbens
tange verbunden ist. Diese Kolbenstange führt, ebenfalls
abgedichtet, durch ein Endstück des Zylinderrohrs hin
durch. Hierdurch entstehen zwei Zylinderräume, nämlich ein
kolbenstangenseitiger Zylinderraum und ein von der Kol
benstange abliegender Zylinderraum. Diese beiden Zylinder
räume sind mit Hilfe eines Kanals, der durch den Kolben
hindurchführt, miteinander verbunden.
Gegenüber einer Stirnseite des Kolbens befindet sich
eine beweglich auf der Kolbenstange angeordnete Scheibe,
die als Ventilverschlussglied für den im Kolben enthalte
nen Kanal dient.
Bei langsamer Geschwindigkeit des Kolbens strömt das
in den beiden Zylinderkammern enthaltene Fluid entspre
chend langsam durch den Überströmkanal und dabei durch den
Spalt zwischen der Stirnseite des Kolbens und der bewegli
chen Scheibe, die mittels einer Feder in Richtung von dem
Kolben weg vorgespannt ist. Wenn jedoch die Strömungsge
schwindigkeit ein vorbestimmtes Maß übersteigt, vermindert
sich der hydraulische Druck zwischen der Scheibe und dem
Kolben. Der auf der gegenüberliegenden Seite lastende sta
tische Druck vermag dann die Federkraft zu überwinden und
die Scheibe wird auf die Stirnseite des Kolbens aufge
presst. Hierdurch wird der Überströmkanal geschlossen und
eine weitere Bewegung des Kolbens in Richtung auf die
Scheibe zu blockiert. Diese Blockierung ist wegen der Öl
füllung der Blockiereinrichtung starr.
Da durch das Ventilverschlussglied der Überströmkanal
vollständig abgesperrt ist, kann die bekannte Blockierein
richtung erst dann wieder in Gang gesetzt werden, wenn die
Kolbenstange einmal entlastet wurde, d. h. wenn sich we
nigstens einmal die Strömungsrichtung durch den Kanal in
dem Kolben umgekehrt hat.
In der DE 39 31 448 A1 ist ein stufenlos höhenver
stellbares hydropneumatisches Hubaggregat mit Überdrucksicherung
beschrieben. Dieses Hubaggregat hat nicht die Auf
gabe, eine ständige Bewegung der Kolbenstange zuzulassen.
Mit dem Hubaggregat soll vielmehr auf hydraulische Weise
eine bestimmte Hubhöhe fixiert werden. Zu diesem Zweck
weist das Hubaggregat ein Zylinderrohr auf, das mit einer
Hydraulikflüssigkeit gefüllt ist. Ein in dem Zylinderrohr
befindlicher Kolben teilt das Zylinderrohr in zwei Ar
beitsräume auf, die über einen durch den Kolben führenden
Kanal miteinander verbunden sind. Dem Kanal ist ein wahl
weise zu betätigendes Ventil zugeordnet, das bei einer
Belastung der Kolbenstange geschlossen ist. Durch will
kürliches Öffnen des Ventils über eine Betätigungsstange
lässt sich die Kolbenstange weiter einschieben oder auch
herausziehen.
Um einer Überlastung durch eine von außen einwirkende
Kraft entgegenzuwirken, ist die Kolbendichtung, die den
Kolben gegen die Wand des Zylinderrohres abdichtet, in
axialer Richtung des Kolbens verschiebbar. Sie kann bei
einer Verschiebung in einen Bereich gelangen, in der der
Nutengrund zurückweicht, so dass der O-Ring nicht mehr
abdichtend an der Zylinderwand anliegt. Die hierdurch ent
stehende Leckage zwischen Zylinder und Kolben wirkt als
Bypass zum Ventil.
Ausgehend hiervon ist es Aufgabe der Erfindung, eine
fluidbetätigte Einrichtung zu schaffen, die beim Über
schreiten einer vorbestimmten Bewegungsgeschwindigkeit
selbsttätig die Bewegungsgeschwindigkeit bremst, ohne die
Bewegung vollständig zum Stillstand zu bringen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die fluidbe
tätigte Bremseinrichtung mit den Merkmalen des Anspruches
1 gelöst.
Bei der neuen Bremseinrichtung sind die beiden mit
Fluid gefüllten Räume über zwei Kanäle miteinander verbun
den. Dabei ist der eine der beiden Kanäle verhältnismäßig
weit und gestattet eine vergleichsweise größere Strömungs
geschwindigkeit, die die Bewegung der Verdrängungsmittel
nur gering verzögert. Der zweite Überströmkanal dagegen
ist vergleichsweise eng bemessen und stellt, verglichen
mit dem ersten Überströmkanal, ein Stromventil dar. Mit
Hilfe der Betätigungsmittel für das dem ersten Kanal zu
geordnete Ventil kann dieser Überströmkanal verschlossen
werden, sobald einmal die Strömungsgeschwindigkeit durch
den ersten Kanal hindurch ein vorbestimmtes Maß über
schritten hat.
Obwohl dadurch der erste Überströmkanal vollständig
verschlossen ist, kann nach wie vor Fluid über den jetzt
als Beipass wirkenden zweiten Überströmkanal mit dem
Stromventil fließen. Die Bewegung des Kolbens wird auf
diese Weise nicht starr blockiert, sondern nur deutlich
verzögert.
Bei Anwendungsfällen bedeutet dies, dass die Bewegung
der mit einer solchen Bremseinrichtung ausgerüsteten Vor
richtung weiterlaufen kann, ohne dass das Weiterlaufen
erst durch eine Bewegung in der umgekehrten Richtung er
neut freigegeben werden muss.
Wenn die Bremswirkung in beiden Richtungen gewünscht
wird, genügt es, dem ersten Überströmkanal ein zweites
Ventil zuzuordnen, das bei einer Durchströmung des Über
strömkanals in der entgegengesetzten Richtung zu ver
schließen.
Für die praktische Ausführung der bekannten Bremsein
richtung kommen mehrere Arten in Frage:
Eine denkbare Ausführungsform besteht darin, wenig stens einen der fluidgefüllten Räume als Zylinderraum aus zuführen, wodurch sehr platzsparende Verhältnisse erzielt werden. Die Verdrängungsmittel können dabei eine Kolbens tange umfassen, die in diesen Zylinderraum hineinragt und die entsprechend ihrer Eintauchtiefe in diesen Zylinder raum das darin enthaltene Fluid mehr oder weniger stark verdrängt.
Eine denkbare Ausführungsform besteht darin, wenig stens einen der fluidgefüllten Räume als Zylinderraum aus zuführen, wodurch sehr platzsparende Verhältnisse erzielt werden. Die Verdrängungsmittel können dabei eine Kolbens tange umfassen, die in diesen Zylinderraum hineinragt und die entsprechend ihrer Eintauchtiefe in diesen Zylinder raum das darin enthaltene Fluid mehr oder weniger stark verdrängt.
Zu den Verdrängungsmitteln kann ferner ein an der
Kolbenstange sitzender Kolben gehören, wodurch es möglich
wird, die verdrängte Menge an Fluid wesentlich zu vergrö
ßern.
Platzsparende Verhältnisse werden ferner erzielt,
wenn die Überströmkanäle in dem Kolben untergebracht sind.
Allerdings ist die Unterbringung der Überströmkanäle nicht
auf die Anordnung im Kolben beschränkt. Sie können auch
bei zylinderförmigen Bremseinrichtungen mit außenliegender
zweiter, ringförmiger Zylinderkammer im Boden unterge
bracht sein.
Eine besonders platzsparende Bremseinrichtung, die
derzeit bevorzugt wird, besteht in der Verwendung eines
Zylinderrohrs, dessen Innenwand einen zylindrischen Innen
raum begrenzt, der beidseits durch Endstücke verschlossen
ist. Mittels einem in dem Zylinderrohr beweglichen Kolben
wird der Zylinderraum in zwei Zylinderkammern unterteilt,
die die beiden mit Fluid gefüllten Räume darstellen.
Das Ventilverschlussglied und die zugehörige Betäti
gungseinrichtung können von einem Schieber gebildet sein,
der auf der Kolbenstange längsverschieblich geführt ist
und federelastisch aus der Schließstellung weg vorgespannt
ist.
Wenn die Bremseinrichtung beidseitig wirken soll,
sind zwei derartige Schieber auf beiden Seiten des Kolbens
vorhanden.
Die Überströmkanäle können entweder, wie ausgeführt,
von Bohrungen in dem Kolben gebildet sein oder der engere
von beiden durch die Leckage zwischen dem Kolben und der
Zylinderwand.
Die neue Bremseinrichtung kann auch als Gasfeder aus
gebildet sein, wenn das in den fluidgefüllten Räumen ent
haltene Fluid von unter Druck stehendem Gas gebildet ist.
Wenn das Fluid ein inkompressibles Medium ist, ist
beispielsweise über einen Trennkolben ein Ausgleichsraum
angekoppelt, der ebenfalls wiederum mit Gas gefüllt sein
kann.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des
Gegenstandes der Erfindung dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 eine erfindungsgemäße fluidbetätigte Brems
einrichtung in einem Längsschnitt und
Fig. 2 den Kolben mit den Ventilen der Bremsein
richtung nach Fig. 1, im Längsschnitt und
in einer vergrößerten Darstellung.
Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße fluidbetätigte
Bremseinrichtung 1, die ein zylindrisches Rohr 2 aufweist,
das einen Zylinder bildet, dessen Innenraum 3 von der In
nenwand 4 des Rohres 2 begrenzt ist. Das Rohr 2 ist end
seitig mit einem ersten Endstück 6 und einem zweiten End
stück 7 verschlossen. Durch eine Bohrung 8 in dem zweiten
Endstück 7 ist eine Kolbenstange 9 gesteckt, die an ihrem
in den Zylinder ragenden inneren Ende einen Kolben 11
trägt. Der Kolben 11 ist längsverschieblich weitgehend
abgedichtet in dem Rohr 2 geführt.
Der Innenraum 3 des Zylinders wird von dem Kolben 11
in einer von der Kolbenstange 9 abliegende erste Zylinder
kammer 12 und eine kolbenstangenseitige zweite Zylinder
kammer 13 aufgeteilt.
Die beiden Endstücke 6 und 7 sind im Wesentlichen
dicke Scheiben, in deren Außenumfang Nuten 14, 16 einge
stochen sind. In das Rohr 2 sind Sicken 19, 21 eingeprägt,
die in die Nuten 14, 16 eingreifen und die Endstücke 6, 7
in dem Rohr 2 formschlüssig haltern und abdichten.
Das erste Endstück 6 enthält eine Stufenbohrung 22,
die an einer Schulter 23 in einen Abschnitt 24 mit ver
mindertem Durchmesser übergeht. Die Schulter 23 dient als
Ventilsitz für eine Kugel 25, die ein Ventilverschluss
glied darstellt, das mittels einer in die Stufenbohrung 22
eingedrehten Stiftschraube 26 auf die Schulter 23 festge
presst wird.
Über diese Stufenbohrung 22 wird, wie weiter unten
beschrieben, unter Druck stehendes Gas in den Zylinder 3
eingefüllt.
Das zweite Endstück 7 ist mit einer zu der Bohrung 8
konzentrischen Ausdrehung 27 versehen, in der sich eine
Dichtungspackung 28 befindet und die dazu dient, die Kol
benstange 9 gegenüber dem Zylinderraum 3 abzudichten.
Der Aufbau des Kolbens 11 ist in Fig. 2 in vergrößer
ter Form gezeigt. Er besteht aus einer im Wesentlichen
zylindrischen, verhältnismäßig dicken Scheibe 14, die mit
sehr kleinem Spiel in das zylindrische Rohr 2 passt. Der
Kolben 11 ist mit Hilfe eines durch den Kolben 11 und eine
entsprechende Bohrung 29 hindurchführenden Zylinderstiftes
31 auf der im Übrigen zylindrisch glatten Kolbenstange 9
befestigt.
Durch den Kolben 11, der an beiden Stirnenden von
planen Flächen 34 und 35 begrenzt wird, führen zwei Boh
rungen 36 sowie zwei Bohrungen 37 hindurch, deren Durch
messer wesentlich kleiner ist als der Durchmesser der Boh
rungen 36. Diese Bohrungen 36 und 37 bilden Überströmkanä
le, wobei die Bohrungen 37 während des geringeren Quer
schnitts Stromventile darstellen, die zu den Bohrungen 36
strömungsmäßig parallelgeschaltet sind. Sämtliche Bohrun
gen 36 und 37 münden mit einer verhältnismäßig scharfen
Kante in die beiden Stirnflächen 34 und 35 ein.
Aus weiter unten angegebenen Gründen liegen die bei
den Bohrungen 37 dichter bei der Kolbenstange 9 als die
Bohrungen 36.
Im Abstand zu der Stirnseite 35 enthält die Kolben
stange 9 eine eingestochene Nut 38, in der ein Außen
sprengring 39 aufgenommen ist. Dieser Außensprengring 39
bildet einen Anschlag für einen auf der Kolbenstange 9
verschieblich geführten zylindrischen Schieber 41, der von
einer zylindrischen Außenwand 42 und in axialer Richtung
von zwei planen Stirnflächen 43 und 44 begrenzt ist. Die
Stirnfläche 43 steht mit einem geringen Abstand der Stirn
fläche 35 des Kolbens 11 gegenüber.
Der zylindrische Schieber 41 enthält eine zu seiner
zylindrischen Außenfläche 42 koaxiale Stufenbohrung 45,
die sich in zwei Abschnitte 46 und 47 aufteilt.
Der Abschnitt 47 hat einen etwas größeren Durchmesser
als der Außendurchmesser der Kolbenstange 9, wodurch der
Schieber 41 mit geringem Spiel auf der Kolbenstange 9 ge
führt ist. Der Abschnitt 46 dagegen dient als Aufnahmeraum
für eine als Schraubenfeder ausgebildete Druckfeder 47a,
die sich einenends auf dem Kolben 11 und anderenends an
der Übergangsschulter zwischen dem Abschnitt 46 und dem
Abschnitt 47 abstützt. Mit Hilfe der Druckfeder 47a wird
der Schieber 41 in Richtung von dem Kolben 11 weg und in
Richtung auf den Sprengring 39, der einen Anschlag bildet,
zu vorgespannt.
Ferner enthält der Schieber 41 wenigstens zwei radia
le Bohrungen 48, die von der zylindrischen Außenumfangs
fläche 42 her in den Abschnitt 46 der Stufenbohrung 45
hineinführen. Der Durchmesser dieser Bohrungen 48 ist ver
hältnismäßig weit, damit sie nicht als Drosseln für hin
durchströmendes Fluid wirken.
Ferner ist ersichtlich, dass der Außendurchmesser des
Schiebers 41 deutlich kleiner ist als die lichte Weite des
Innenraums 3, wodurch sich um den Schieber 41 herum ein
Ringspalt mit beträchtlichem Querschnitt ergibt. Aller
dings ist der Durchmesser des Schiebers 41 größer als ein
umhüllender Kreis, der zu der Kolbenstange 9 konzentrisch
ist und innerhalb dem die Konturen der großen Bohrungen 36
liegen.
Wie Fig. 2 ferner erkennen lässt, setzt sich die Kol
benstange 9 jenseits der Stirnfläche 34 des Kolbens 11
fort und trägt dort einen weiteren Schieber 41'. Dieser
Schieber 41' wird mittels einer zweiten Schraubenfeder
47'a gegen einen Außensprengring 51 gepresst, der in einer
Ringnut 52 am Ende der Kolbenstange 9 sitzt. Der Spreng
ring 51 stellt den Anschlag für den zylindrischen Schieber
41' dar.
Der Schieber 41' ist in jeder Hinsicht mit dem Schie
ber 41 identisch und lediglich in der umgekehrten Richtung
auf die Kolbenstange 9 aufgesteckt. Dementsprechend sind
die dort vorhandenen Strukturelemente mit denselben Be
zugszeichen wie bei dem Schieber 41 versehen, wobei die
Bezugszeichen lediglich um ein Apostroph ergänzt sind.
Diese beiden Schieber 41 und 41' stellen funktions
mäßig Ventilverschlussglieder dar, die mit Ventilsitzflä
chen in Gestalt der Stirnflächen 34 und 35 zusammenwirken.
Insoweit wirkt die Stirnfläche 35 in Verbindung mit der
Stirnfläche 43 des Schiebers 41 als Ventil für die Durch
lasskanäle bildenden Bohrungen 36. Ähnliches gilt für den
Schieber 41', dessen Stirnfläche 43' zusammen mit der
Stirnfläche 34 ein Ventil für die gegenüberliegende Seite
der Bohrungen 36 darstellt.
Die lichte Weite der Abschnitte 46 bzw. 46' ist so
bemessen, dass ihr Durchmesser größer ist als ein zu der
Kolbenstange 9 konzentrischer Kreis, innerhalb dem sich
die Mündungen der beiden eng tolerierten Bohrungen 37 be
finden.
Da sich beim Verschieben der Kolbenstange 9 das freie
Volumen innerhalb des Zylinders verändert, ist ein Aus
gleichsraum 55 erforderlich. Dieser Ausgleichsraum 55 befindet
sich neben dem Endstück 6 und wird einerseits von
dem Endstück 6 und andererseits von einem schwimmenden
Trennkolben 56 begrenzt, der mit Hilfe zweier O-Ringe 57
und 58, die in entsprechenden eingestochenen Nuten sitzen,
gegen die Innenwand 4 abgedichtet ist.
Die Funktionsweise der erläuterten Bremseinrichtung 1
ist wie folgt:
Der Ausgleichsraum 5 ist mit unter Druck stehendem Gas gefüllt, das mit Hilfe des Trennkolbens 56 von einer Ölfüllung abgetrennt ist, die sich in dem Zylinderraum zwischen dem Trennkolben 56 und dem Endstück 7 befindet. Da die Gasfüllung in dem Ausgleichsraum 55 bestrebt ist, das Volumen des Ausgleichsraums 55 zu vergrößern, wird hierdurch die Kolbenstange 9 ausgefahren, so weit, bis der Außensprengring 39 an dem Endstück 7 anschlägt. Ausgehend von dieser Betriebsstellung sei nun die Wirkung des Schie bers 41' in Verbindung mit den Bohrungen 36 und 37 erläu tert. Wenn in der ausgeschobenen Stellung die Bremsein richtung 1 von außen mit einer Kraft belastet wird, die bestrebt ist, die Kolbenstange 9 einzudrücken, dann ver kleinert sich das Volumen der Zylinderkammer 12, während sich das Volumen der Zylinderkammer 13 vergrößert. Dies hat zur Folge, dass das Öl aus der Zylinderkammer 12 durch den Ringspalt zwischen dem Schieber 41' und der zylindri schen Innenwand 4 an dem Schieber 41' vorbeiströmt. Das Öl strömt von hier aus weiter durch den Axialspalt, der von den beiden im Abstand zueinander stehenden Stirnflächen 43' und 34 begrenzt ist, in die Kanäle in Gestalt der Boh rungen 36 und 37. Von hier aus fließt das Öl durch den Kolben 11 hindurch in den Axialspalt, der zwischen den beiden Stirnflächen 35 und 43 begrenzt ist. Aus diesem Axialspalt fließt das Öl weiter durch den radialen Ring spalt zwischen dem Schieber 41 und der zylindrischen Innenwand 4 in die Zylinderkammer 13.
Der Ausgleichsraum 5 ist mit unter Druck stehendem Gas gefüllt, das mit Hilfe des Trennkolbens 56 von einer Ölfüllung abgetrennt ist, die sich in dem Zylinderraum zwischen dem Trennkolben 56 und dem Endstück 7 befindet. Da die Gasfüllung in dem Ausgleichsraum 55 bestrebt ist, das Volumen des Ausgleichsraums 55 zu vergrößern, wird hierdurch die Kolbenstange 9 ausgefahren, so weit, bis der Außensprengring 39 an dem Endstück 7 anschlägt. Ausgehend von dieser Betriebsstellung sei nun die Wirkung des Schie bers 41' in Verbindung mit den Bohrungen 36 und 37 erläu tert. Wenn in der ausgeschobenen Stellung die Bremsein richtung 1 von außen mit einer Kraft belastet wird, die bestrebt ist, die Kolbenstange 9 einzudrücken, dann ver kleinert sich das Volumen der Zylinderkammer 12, während sich das Volumen der Zylinderkammer 13 vergrößert. Dies hat zur Folge, dass das Öl aus der Zylinderkammer 12 durch den Ringspalt zwischen dem Schieber 41' und der zylindri schen Innenwand 4 an dem Schieber 41' vorbeiströmt. Das Öl strömt von hier aus weiter durch den Axialspalt, der von den beiden im Abstand zueinander stehenden Stirnflächen 43' und 34 begrenzt ist, in die Kanäle in Gestalt der Boh rungen 36 und 37. Von hier aus fließt das Öl durch den Kolben 11 hindurch in den Axialspalt, der zwischen den beiden Stirnflächen 35 und 43 begrenzt ist. Aus diesem Axialspalt fließt das Öl weiter durch den radialen Ring spalt zwischen dem Schieber 41 und der zylindrischen Innenwand 4 in die Zylinderkammer 13.
Bei dieser Strömungsrichtung ist der Druck in der
Zylinderkammer 12 größer als der Druck in der Zylinderkam
mer 13. Außerdem entsteht ein verminderter dynamischer
Druck in den beiden axialen Spalten zwischen den Stirnflä
chen 34 und 43' sowie 35 und 43.
Solange die Strömungsgeschwindigkeit in dem Spalt
zwischen der Stirnfläche 43' und der Stirnfläche 34 ein
vorbestimmtes Maß nicht überschreitet, hält die Feder 47'a
den Schieber 41' gegen den Sprengring 51 gepresst. Die
Bremseinrichtung 1 kann wie eine normale Gasfeder zusam
mengedrückt werden.
Sollte jedoch infolge einer Störung der Vorrichtung,
in der die gezeigte Bremseinrichtung 1 eingebaut ist, eine
sehr viel höhere Kraft auf die Kolbenstange 9 einwirken,
die die Kolbenstange 9 schneller einfahren lässt, dann
erhöht sich die Strömungsgeschwindigkeit in dem Axialspalt
zwischen den beiden Stirnflächen 34 und 43' so stark, dass
der dort auftretende statische Druck nicht mehr ausreicht,
den Schieber 41' unter Mitwirkung der Druckfeder 47'a ge
gen den Sprengring 41 zu halten, denn in der entgegenge
setzten Richtung wirkt der auf die Stirnfläche 44' lasten
de statische Druck in der Zylinderkammer 12. Sobald das
Kräftegleichgewicht zu Gunsten dieses statischen Drucks in
der Zylinderkammer 12 verschoben ist, wird der Schieber
41' von diesem Druck gegen die Stirnseite 34 gepresst.
Seine plane Stirnfläche 43' legt sich an der planen Stirn
fläche 34 an, wodurch die Bohrungen 37 praktisch schlag
artig vollständig verschlossen werden. Das Fluid aus der
Kammer 12 kann jetzt nur noch durch die radialen Bohrungen
48', den radialen Ringspalt zwischen dem Abschnitt 46' der
Stufenbohrung und der Kolbenstange 9 zu den im Durchmesser
wesentlich kleineren Bohrungen 37 strömen. Hierdurch wer
den die durch die kleineren Bohrungen 37 gebildeten Strom
ventile aktiviert, die zufolge ihrer Drosselwirkung nur
noch eine geringere Durchflussrate ermöglichen mit der
Folge, dass die Einschubbewegung der Kolbenstange 9 signi
fikant gebremst wird.
Da auf beiden Seiten des Kolbens 11 diese Schieber 41
bzw. 41' vorgesehen sind, wirkt die Bremseinrichtung 1
auch in der umgekehrten Richtung, beispielsweise wenn,
ausgehend von der Darstellung in Fig. 1, schlagartig eine
an der Kolbenstange 9 wirkende Gegenkraft weggenommen
wird, was normalerweise dazu führen würde, dass das Gas
polster in dem Ausgleichsraum 55 mit sehr hoher Geschwin
digkeit die Kolbenstange 9 ausfahren würde. Bei dieser
Betriebsweise wird wegen des verminderten dynamischen
Drucks zwischen den Stirnflächen 35 und 43 der Schieber 41
gegen die Stirnfläche 35 gepresst. Hierdurch werden, wie
vorher erwähnt, die großen Bohrungen 36 verschlossen, je
doch nun vom anderen Ende her, und das Öl kann lediglich
noch durch die kleinen Bohrungen 37 mit einer verminderten
Strömungsrate hindurchfließen.
Wie sich aus der obigen Funktionsbeschreibung ergibt,
braucht der Kolben 11 nicht vollständig gegen die Zylin
derwand 4 abgedichtet zu werden. Es reicht aus, wenn die
Leckage zwischen dem Kolben 11 und der Zylinderwand 4
deutlich kleiner ist als die Strömungsmenge, die durch die
Bohrungen 37, die als Stromventile wirken sollen, hin
durchströmen kann.
Bei einer anderen Ausführungsform ist es möglich, die
Bohrungen 37 wegzulassen und sie hinsichtlich ihrer Wir
kung durch einen entsprechend bemessenen Ringspalt zu er
setzen, der zwischen dem Kolben 11 und der Zylinderwand 4
gebildet ist. Hierzu muss der Außendurchmesser des Kolbens
11 entsprechend klein gewählt werden, um die gewünschte
Leckage zu erhalten.
Eine Gasfeder weist ein Zylinderrohr auf, in das eine
Kolbenstange abgedichtet hineinragt. Die Kolbenstange
trägt an ihrem inneren Ende einen Kolben, der das Zylin
dervolumen in zwei Zylinderkammern aufteilt. Durch den
Kolben führen wenigstens zwei Bohrungen, von denen die
eine einen vergleichsweise großen Durchmesser und die an
dere einen vergleichsweise kleinen Durchmesser hat, um als
Stromventil zu arbeiten. Vor jedem Stirnende des Kolbens
befindet sich ein Schieber, der mittels einer Feder von
dem Kolben weg vorgespannt ist und der als Ventilver
schlussglied für die Bohrung mit dem größeren Durchmesser
dient. Das Verschließen der Bohrung mit dem größeren
Durchmesser erfolgt, wenn die Strömungsgeschwindigkeit
zwischen dem Schieber und dem Kolben einen konstruktiv
vorgegebenen kritischen Grenzwert übersteigt.
Claims (16)
1. Fluidbetätigte Bremseinrichtung (1),
mit einem ersten fluidgefüllten Raum (12),
mit einem zweiten fluidgefüllten Raum (13),
mit von außen betätigbaren Verdrängungsmitteln (9), die in einen der beiden fluidgefüllten Räume (13) ragen und bei ihrer Betätigung eine dem Betätigungshub entspre chende Menge Fluid aus dem Raum (13), in den sie ragen, in den jeweils anderen Raum (12) verdrängen oder aus dem je weils anderen Raum (12) entnehmen,
mit einem ersten Überströmkanal (36), der den ersten fluidgefüllten Raum (12) mit dem zweiten fluidgefüllten Raum (13) verbindet,
mit wenigstens einem Ventil (34, 41; 35, 41'), das einen Ventilsitz (34, 35) sowie ein Ventilverschlussglied (41, 41') aufweist und das dem ersten Überströmkanal (36) zu geordnet ist, um den ersten Überströmkanal (35) wahlweise zu verschließen,
mit Betätigungsmitteln (41, 41') für das Ventilver schlussglied des wenigstens einen Ventils (34, 41; 35, 41'), die in Abhängigkeit von der Strömungsmenge und der Strö mungsrichtung des Fluids aus dem einen mit Fluid gefüllten Raum (12, 13) in den anderen mit Fluid gefüllten Raum (12, 13) das Ventilverschlussglied betätigen, und
mit einem zweiten Überströmkanal (37), der den ersten fluidgefüllten Raum (12) mit dem zweiten fluidgefüllten Raum (13) verbindet und in dem ein Stromventil (37) an geordnet ist.
mit einem ersten fluidgefüllten Raum (12),
mit einem zweiten fluidgefüllten Raum (13),
mit von außen betätigbaren Verdrängungsmitteln (9), die in einen der beiden fluidgefüllten Räume (13) ragen und bei ihrer Betätigung eine dem Betätigungshub entspre chende Menge Fluid aus dem Raum (13), in den sie ragen, in den jeweils anderen Raum (12) verdrängen oder aus dem je weils anderen Raum (12) entnehmen,
mit einem ersten Überströmkanal (36), der den ersten fluidgefüllten Raum (12) mit dem zweiten fluidgefüllten Raum (13) verbindet,
mit wenigstens einem Ventil (34, 41; 35, 41'), das einen Ventilsitz (34, 35) sowie ein Ventilverschlussglied (41, 41') aufweist und das dem ersten Überströmkanal (36) zu geordnet ist, um den ersten Überströmkanal (35) wahlweise zu verschließen,
mit Betätigungsmitteln (41, 41') für das Ventilver schlussglied des wenigstens einen Ventils (34, 41; 35, 41'), die in Abhängigkeit von der Strömungsmenge und der Strö mungsrichtung des Fluids aus dem einen mit Fluid gefüllten Raum (12, 13) in den anderen mit Fluid gefüllten Raum (12, 13) das Ventilverschlussglied betätigen, und
mit einem zweiten Überströmkanal (37), der den ersten fluidgefüllten Raum (12) mit dem zweiten fluidgefüllten Raum (13) verbindet und in dem ein Stromventil (37) an geordnet ist.
2. Bremseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, dass dem ersten Überströmkanal (36) ein zweites
Ventil (34, 41; 35, 41') zugeordnet ist, um den ersten Über
strömkanal (36) wahlweise zu verschließen, und dass dem
zweiten Ventil (34, 41; 35, 41') eigene Betätigungsmittel
(41, 41') zugeordnet sind, die in Abhängigkeit von der
Strömungsmenge und der Strömungsrichtung des Fluids aus
dem einen mit Fluid gefüllten Raum (12, 13) in den anderen
mit Fluid gefüllten Raum (12, 13) arbeiten und auf eine
Strömungsrichtung ansprechen, die der Strömungsrichtung
zum Ansprechen der ersten Betätigungsmittel (41, 41')
entgegengerichtet sind.
3. Bremseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, dass wenigstens einer der beiden fluidgefüllten
Räume (12, 13) ein Zylinderraum ist.
4. Bremseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, dass zu den Verdrängungsmitteln (9) eine Kolben
stange (9) mit einem Kolben (11) gehört.
5. Bremseinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekenn
zeichnet, dass die beiden Überströmkanäle (36, 37) in dem
Kolben (11) angeordnet sind.
6. Bremseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, dass sie ein einen Zylinder (3) bildendes Rohr
(2) aufweist, dessen Innenwand (4) einen zylindrischen
Innenraum (3) begrenzt und das beidends mit Endstücken (6,
7) versehen ist, von denen eines eine Durchgangsbohrung
(8) aufweist.
7. Bremseinrichtung nach den Ansprüchen 4 und 5, dadurch
gekennzeichnet, dass die Kolbenstange (9) in der Durch
gangsbohrung (8) des betreffenden Endstückes (7) längsver
schieblich abgedichtet geführt ist und die mit ihrem inne
ren Ende in den Innenraum (3) ragt.
8. Bremseinrichtung nach den Ansprüchen 4 und 5, dadurch
gekennzeichnet, dass der Kolben (11) gegen die Innenwand
(4) des Zylinders längsverschieblich zumindest weitgehend
abgedichtet ist und den zylindrischen Innenraum (3) in
eine kolbenstangenseitige Zylinderkammer (12) und eine von
der Kolbenstange abliegende Zylinderkammer (13) aufteilt.
9. Bremseinrichtung nach den Ansprüchen 1 und 4, dadurch
gekennzeichnet, dass das Ventilverschlußglied (41, 41') des
wenigstens einen Ventils (34, 41; 35, 41') und die dem wenig
stens einen Ventil (34, 41; 35, 41') zugeordnete Betätigungs
einrichtung (41, 41') von einem Schieber (41, 41') gebildet
ist, der auf der Kolbenstange (9) geführt ist und dazu
eingerichtet ist, an einer benachbarten Stirnseite (34, 35)
des Kolbens (11) zur Anlage zu kommen, um den ersten Über
strömkanal (36) wahlweise zu verschließen.
10. Bremseinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekenn
zeichnet, dass der Schieber (41, 41') elastisch gegen einen
auf der Kolbenstange (9) befindlichen Anschlag (39, 51) ge
drückt wird, wobei es in der Stellung, in der es gegen den
zugeordneten Anschlag (39, 51) gedrückt ist, den ersten
Überströmkanal (36) nicht verschließt.
11. Bremseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
dass beide Ventile (34, 41; 35, 41') gleich aufge
baut sind.
12. Bremseinrichtung nach den Ansprüchen 4 und 5, dadurch
gekennzeichnet, dass der zweite Überströmkanal von einem
Spalt zwischen dem Kolben (11) und der Zylinderwand (4)
gebildet ist.
13. Bremseinrichtung nach den Ansprüchen 4 und 5, dadurch
gekennzeichnet, daß der Kolben (11) gegenüber der Zylin
derwand (4) eine festgelegte Leckage aufweist.
14. Bremseinrichtung nach den Ansprüchen 5 und 9, da
durch gekennzeichnet, dass der Schieber (41, 41') gegenüber
der Zylinderwand (4) eine vorbestimmte Leckage aufweist.
15. Bremseinrichtung nach den Ansprüchen 12 und 13, da
durch gekennzeichnet, dass die Leckage des Schiebers (41,
41') gegenüber der Zylinderwand (4) größer ist als die
Leckage zwischen dem Kolben (11) und der Zylinderwand (4).
16. Bremseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, dass das Fluid von unter Druck stehendem Gas
gebildet ist.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1997117684 DE19717684C2 (de) | 1997-04-28 | 1997-04-28 | Zweiseitig wirkende fluidbetätigte Bremseinrichtung |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE1997117684 DE19717684C2 (de) | 1997-04-28 | 1997-04-28 | Zweiseitig wirkende fluidbetätigte Bremseinrichtung |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19717684A1 DE19717684A1 (de) | 1999-03-04 |
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ID=7827837
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE1997117684 Expired - Fee Related DE19717684C2 (de) | 1997-04-28 | 1997-04-28 | Zweiseitig wirkende fluidbetätigte Bremseinrichtung |
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---|---|
DE (1) | DE19717684C2 (de) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3931448A1 (de) * | 1989-09-21 | 1991-04-04 | Stabilus Gmbh | Stufenlos hoehenverstellbares, hydropneumatisches hubaggregat, mit ueberdrucksicherung |
-
1997
- 1997-04-28 DE DE1997117684 patent/DE19717684C2/de not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3931448A1 (de) * | 1989-09-21 | 1991-04-04 | Stabilus Gmbh | Stufenlos hoehenverstellbares, hydropneumatisches hubaggregat, mit ueberdrucksicherung |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE19717684A1 (de) | 1999-03-04 |
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OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
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Owner name: HAHN, ULRICH, 73732 ESSLINGEN, DE Owner name: BAISCH, PETRA, 73061 EBERSBACH, DE |
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Inventor name: HAHN, GUENTHER, 73773 AICHWALD, DE |
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