DE2401965A1 - Hydraulischer daempfer - Google Patents
Hydraulischer daempferInfo
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Description
""" Patentanwälte: ·--...
Dipl. Ing. F. Weickmann, λ. - " ·■*------■ 2401965
Dipl. Ing. H. Weickmaun.-Dipl. Phys. Dr. K. Fincke
Dipl. Ing. F. A. Wöickmann, Dipl. Chem. B. Huber
8 München 27, Möhlstr. 22
SAIVATRANSFER HOLDIMG S.A.
Via Ginevra 4
Lugano, Schweiz
Via Ginevra 4
Lugano, Schweiz
Die Erfindung "betrifft einen hydraulischen Dämpfer zum Stillsetzen
einer bewegten Masse an einer vorbestimmten Stelle ihrer Bewegungsbahn, mit einem Zylinder, der an einem Ende
geschlossen und an dem anderen Ende offen ist und dessen Mantel eine Vielzahl von Öffnungen aufweist, die längs wenigstens
einer Mantellinie angeordnet sind, mit einem Sammelraum, der einerseits über die genannte Vielzahl von öffnungen
mit dem Inneren des Zylinders und andererseits mit einem Vorratsbehälter für eine hydraulische Flüssigkeit hydraulisch
verbunden ist, ferner mit einem gleitend in dem Zylinder angeordneten Kolben, der bei seiner Verschiebung
in Richtung auf das geschlossene Ende des Zylinders nacheinander die in der Zylinderwandung vorgesehenen Öffnungen
abdeckt, durch die die genannte Flüssigkeit in den Sammelraum verdrängt wird.
Ein bevorzugtes Anwendungsgebiet für den den Gegenstand der Erfindung bildenden hydraulischen Dämpfer ist die automatische
Bearbeitung von Blechen, wobei die an einer vorbestimmten Stelle stillzusetzende bev/egte Masse entweder das Blech
selbst sein kann, das von einer Bearbeitungsstelle zu einer anderen Bearbeitungsstelle bewegt wird, oder aber ein Bearbeitungskopf,
der sich von einer Arbeitsposition, des Bleches zu einer dem nächstfolgenden Bearbeitungsvorgang zugeordneten
Position bewegt.
Im allgemeinen wird ein Körper von einem Ausgangspunkt zu A 0 9 8 3 0 / 0 8 3 8
■- M'
-2 -
- h-
einem Zielpunkt transportiert oder überführt, in dem er vorübergehend an einem Wagen befestigt wird, der sich zwischen
Ausgangs- und Zielpunkt auf einer geeigneten Bahn bewegen kann. Die Art des .Wagens hängt einerseits von der Natur des
zu transportierenden Körpers und andererseits von der Länge der Fahrstrecke, sowie von der für die Fahrt zur Verfügung
stehenden Zeit ab. Für kurze Fahrstrecken.(von wenigen Zentimetern bis zi/rfenigen Metern), die mit hoher Frequenz wiederholt
durchlaufen werden, wird der Wagen im allgemeinen von einem beweglichen Teil von als"TransferitorH bezeichneten
Maschinen oder Geräten gebildet.
Wenn man eine geradlinige Bewegung des beweglichen Teiles des Transferitors betrachtet, erkennt man, daß diese Bewegung
aus einem Anfangsbereich mit positiver Beschleunigung, einem Endbereich mit negativer Beschleunigung und gegebenenfalls
einem mittleren Bereich mit der Beschleunigung Null besteht. Auf dem Gebiet der automatisierten mechanischen Bearbeitung,
insbesondere der automatisierten Bearbeitung von Blechen ist es nicht nur erforderlich, eine obere absolute
Grenze sov/ohl für die positive Beschelunigung als auch für die negative Beschleunigung .(Verzögerung) zu beachten, es
ist ebenso notwendig, den Ankunfts- und Stillsetzpunkt der bewegten Masse (z.B. des Bleches) mit großer Genauigkeit
und Wiederholbarkeit zu bestimmen. Als Beispiel sei das Einführen oder das Herausnehmen von Blechen in bzw. aus Druckoder
Stanzpressen erwähnt.
Zur Erfüllung dieser Erfordernisse wurden bisher rein mechanische Lösungen vorgeschlagen und angewendet, die beispielsweise
mit Kurbelstangen, mit (eine sinusförmige Bewegung ermöglichenden) Kulissen und mit (eine Bewegung mit
vorbestimmter Beschleunigung ermöglichenden) Steuernockenscheiben arbeiten.
Außerdem wurden Lösungen vorgeschlagen, bei denen der Wagen oder die bewegte Masse pneumatischen oder hydraulischen
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Kräften ausgesetzt sind, durch die ihnen die gewünschten positiven
und negativen Beschleunigungen mitgeteilt werden.
Während der bekannte Stand der Technik für positive Beschleunigungen
- "bei denen keine besondere Durchführungs- und Steuerprobleme
existieren - -Geräte mit hinreichender Leistungsfähigkeit zur Verfügung stellt, sind die gegenwärtig verfügbaren
hydraulischen Dämpfer und Bremsen für die Verzögerung bewegter Massen nicht anwendbar, da sie nicht die hohe Genauigkeit
und Wiederholbarkeit gewährleisten können, die beim Stillsetzen der bewegten Masse an einer vorbestimmten Stelle
ihrer Bewegungsbahn gefordert werden. Die bekannten hydraulischen Dämpfer und Bremsen bestehen im wesentlichen aus einer
Zylinder-Kolbenanordnung, bei der die Bewegung des Kolbens, die der Richtung und dem Weg der bewegten Masse entspricht,
durch eine in dem Zylinder enthaltene Flüssigkeit gehemmt und verzögert wird. Dabei tritt die Flüssigkeit durch eine
Vielzahl von im Mantel des Zylinders selbst vorgesehenen öffnungen
aus. Sobald der Kolben die letzte dieser Öffnungen erreicht und abdeckt, gibt er, falls zwischen Kolben und Zylinder
kein Spiel vorhanden ist, seine eigene restliche Energie an ein Flüssigkeitsvolumen ab, das wenig kompressibel
ist, und sie als Rückprall zurückgibt. Danach erst werden der Kolben und die mit ihm verbundene bewegte Masse stillgesetzt.
Da die Eigenschaft dieses Rückpralles unvorhersehbar und nicht kalkulierbar ist und von einer Vielzahl chemisch-physikalischer
Größen abhängt, ändert sich in unvorhersehbarer Weise die Position in der der Kolben und die
bewegte Masse schließlich stillgesetzt werden. Falls zwischen dem Kolben und dem Zylinder ein Spiel vorhanden ist,
tritt zusätzlich zu dem Rückprall noch eine weitere Fehlerquelle auf, die auf den dem Spiel zwischen Kolben und Zylinder
entsprechenden Durchfluß zurückzuführen ist.
Durch die US-Patentschrift 2 846 029 ist eine hydraulische
Verzögerungsvorrichtung bekannt geworden, die im wesentlichen aus einem Zylinder besteht, der an einem Ende geschlos-
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sen und an dem anderen Ende offen ist und der eine Vielzeihl
von Öffnungen aufweist, die"gleichen Durchmesser und gleichen gegenseitigen Abstand aufweisen und die längs einer
oder mehrerer Mantellinien des Zylinders angeordnet sind. Diese bekannte Vorrichtung besitzt ferner einen außerhalb
des Zylinders angeordneten Sammelraum, der mit dem Zylinder innern über die genannte Vielzahl von Öffnungen in Verbindung
steht. Ferner ist ein im Inneren des Zylinders verschiebbarer Kolben vorgesehen, der bei seiner Bewegung in
Richtung auf das geschlossene Zylinderende die öffnungen nacheinander verschließt. In der an dem geschlossenen Zylinderende
vorgesehenen Stirnwand sind weitere Öffnungen angebracht, die eine weitere Verbindung zwischen dem Zylinderinneren
und dem genannten Sammelraum bilden. Vierin die letzte der an dem Zylindermantel angebrachten öffnungen
von dem Kolben im Laufe seiner Bewegung geschlossen wird, bleiben die an der Stirnwand vorgesehenen öffnungen
des Zylinders weiter geöffnet. Diese Öffnungen bilden für die Flüssigkeit einen Auslauf mit konstanter von der Position
des Kolbens im Zylinderinneren unabhängiger Querschnittsfläche. Nach/dem der Kolben die letzte im Zylindermantel
angebrachte Öffnung passiert hat, bewegt er sich infolgedessen mit einer von Null verschiedenen, praktisch
konstanten Geschwindigkeit in Richtung auf das geschlossene Zylinderende und schlägt mit dieser Geschwindigkeit gegen
das geschlossene Zylinderende.
Diesem Anschlag entspricht ein Stoßeffekt, der es verhindert, daß der Kolben und damit die mit ihm verbundene bewegte
Masse mit der gewünschten Genauigkeit an einer vorbestimmten Stelle stillgesetzt wird. Außerdem wirkt eine
entsprechende Belastung auf die bewegte Masse.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen hydraulischen Dämpfer zu schaffen, durch den die Verzögerung einer
bewegten Masse so gesteuert wird, daß keine spürbaren Abweichungen von einem vorbestimmten Wert auftreten, und der
außerdem gewährleistet, daß die Masse mit großer Genauig-
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keit an einer vorbestimmten' Stelle ihrer Bewegungsbahn stillgesetzt
wird.
Ausgehend von einem hydraulischen Dämpfer der eingangs genannten Gattung v/ird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die
genannte Vielzahl von Öffnungen in einem Bereich geringer Wandstärke angebracht ist, der Bestandteil des Mantels des
Zylinders ist und daß die Öffnungen in dem Bereich geringer Wandstärke so verteilt sind, daß in jedem Punkt der von dem
Kolben bei seiner Verschiebung in Richtung auf das geschlossene Ende des Zylinders durchlaufenen Bewegungsbahn das
Verhältnis zwischen der Flüssigkeitsführung Q durch die noch nicht geschlossenen Öffnungen und der Gesamtfläche S dieser
noch nicht geschlossenen Öffnungen im wesentlichen konstant ist und der Gleichung Q/S = /2/lp/Ks' entspricht (wobei AV
die Druckdifferenz der Flüssigkeit zwischen den beiden Seiten der Öffnungen, <? die Flüssigkeitsdichte und K der bekannte
Ausflußkoeffizient für Flüssigkeiten durch Öffnungen in dünnen Wänden bedeuten), und daß der Kolben an seiner
dem geschlossenen Ende des Zylinders zugekehrten Stirnseite einen kreisförmigen koaxialen Vorsprung aufweist, dessen
Durchmesser kleiner als der Durchmesser des Kolbens ist und dessen Höhe so bemessen ist, daß der Vorsprung mit der Geschwindigkeit
Null mit dem geschlossenen Ende des Zylinders in Berührung kommt, wenn die letzte der in dem Bereich geringer
Wandstärke angebrachten Öffnungen von dem Kolben noch nicht vollständig abgedeckt ist.
Im folgenden sei die Erfindung anhand des in den Zeichnungen
dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert:
Fig. 1 zeigt schematisch einen gemäß der Erfindung gestalteten hydraulischen Dämpfer im Schnitt,
Fig. 2zeigt, in vergrößertem Maßstab, eine konstruktive Einzelheit
dieses Dämpfers,
Fig. 3 zeigt das Profil eines theoretischen Durchlaßschlitzes für die von dem Kolben angetriebene Flüssigkeit. Durch
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diesen Schlitz wird die Beziehung Q/S = const,
streng erfüllt, die
Fig. 4 und 5 zeigen ein Beispiel für die praktische Näherung
des theoretischen Schlitzes von Fig. 3 durch eine Reihe von Öffnungen.
Der hydraulische Dämpfer 1 besteht im wesentlichen aus einem
Körper 2, in dessen Inneren ein erster Hohlraum 3 gebildet ist, der sich unter einem zweiten Hohlraum 4 befindet. Beide
Hohlräume stehen über einen Durchlaß 5 miteinander in Verbindung.
In dem unteren Hohlraum 3 ist eine zylindrische Buchse 6 fest eingefügt; sie ist an einem Ende durch eine Rückwand 7
abgeschlossen, die entweder einstückig mit dem Körper 2 ausgebildet ist oder in geeigneter V/eise fest mit diesem verbunden
ist. An dem anderen Ende 8 ist die zylindrische Buchse 6 offen. Ein Kolben 9 ist koaxial und verschiebbar in der
zylindrischen Buchse 6 angeordnet. Seine Kolbenstange 10 tritt durch die genannte Öffnung aus dem Körper 2 aus. Zwischen
dem Kolben 9 und der Rückwand 7 der Buchse 6 ist eine Kammer 11 gebildet, die über eine Vielazhl von in der Wandung
der Buchse selbst angebrachten Öffnungen 17 mit dem oberen Hohlraum 4 des Körpers 2 in hydraulischer Verbindung
steht. Die Kammer 11 ist gänzlich von einer Druckflüssigkeit
ausgefüllt. Diese füllt teilweise auch den Hohlraum 4 aus, der damit einen Vorratsbehälter für die Flüssigkeit
bildet. Oberhalb der mit 12 bezeichneten freien Oberfläche der Flüssigkeit befindet sich ein Luftpolster 13» das beispielsweise
mittels eines nicht dargestellten Kompressors auf einem konstanten Druck von vorbestimmter Größe gehalten
wird. Der Kompressor ist mit dem Innenraum des Vorratsbehälters 4 über eine in dessen oberer Wandung 15 vorgesehene
Öffnung 14 verbunden. Die unter Druck stehende Flüssigkeit, die beispielsweise aus Öl besteht, drückt den Kolben
im Normalzustand gegen einen ringförmigen Anschlag 16, den der Körper 2 an dem offenen Ende 8 der unteren Kammer 3 aus-
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bildet. Die Öffnungen 17 befinden sich in einem longitudinalen
Abschnitt 6a der Buchse 6, in dem sich deren Wandstärke bis auf einen Wert verjüngt, der dem Durchmesser der öffnungen
selbst gleich ist oder diesem sehr nahe kommt. Die Öffnungen 17 können deshalb vom hydraulischen Standpunkt aus
als Öffnungen in dünnen Wänden betrachtet werden.
Der longitudinale Abschnitt 6a der Buchse 6 erstreckt sich von der Rückwand 7 der Kammer 11 bis zu einem Punkt in der
Nähe der inneren Stirnfläche des Kolbens 9» wenn dieser an
dem Anschlag 16 anliegt. Die Länge des Abschnittes 6a ist vorteilhafterweise gleich der Länge des Kolbens 9 oder geringfügig
kleiner als diese. Wenn die stillzusetzende bewegte Masse 18 gegen das außerhalb des Körpers 2 befindliche
Ende 10a der Kolbenstange 10 anschlägt, bewegt sich der Kolben 9 in Richtung auf die Rückwand 7 der Buchse 6. Diese
Bewegung erfolgt gegen die Verzögerungswirkung der in der Kammer 11 vorhandenen Flüssigkeit. Diese tritt dabei durch
die Öffnungen 17 aus der Kammer 11 in den Vorratsbehälter Der Kolben 9 schließt während seiner Bewegung die Öffnungen
17 nacheinander ab.
Um die Verzögerung der bewegten Masse 18 auf Werte zu bringen, die unterhalb eines vorgegebenen Absolutwertes der Beschleunigung
liegen und um diese Verzögerung stetig zu gestalten, sind die Löcher 17 in dem Abschnitt 6a der Buchse
6 derart verteilt, daß in jedem Punkt der verzögerten Bewegung das Verhältnis zwischen der von dem Kolben hervorgerufenen
und durch die jeweils noch offenen Öffnungen 17 hindurchtretende ölführung und der gesamten Querschnittsfläche dieser noch nicht geschlossenen öffnungen einen konstanten
und vorbestimmten Wert aufweist, der durch die Gleichung
(1) Q/S = Y24P/K?
gegeben ist, in der Δ ρ die Druckdifferenz in der Flüssig-
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keit zwischen den beiden Seiten der noch nicht geschlossenen Öffnungen, q die Dichte der Flüssigkeit K der bekannte Ausflußkoeffizient
von Flüssigkeiten durch Öffnungen in dünnen Wänden bedeuten. Der Wert /ip der Druckdifferenz ist durch die
Gleichung
(2)ΔP = mv2/2ac
gegeben, in der m·die abzubremsende Masse, ν ihre Geschwindigkeit
am Beginn des Bremsweges, c der Weg des Kolbens 9 und a die Querschnittsfläche des Kolbens bedeuten. Aus den
Gleichungen (1) und (2) erhält man:
(3) Q/S =
Es ist möglich, einen kontinuierlichen Schlitz zu bestimmen, durch den die Gleichung (3) streng erfüllt wird, während die
oben beschriebene, Reihe von Öffnungen 17 praktisch einfacher zu realisieren ist und eine gute Annäherung ermöglicht.
Mit einer beliebigen analytischen oder digitalen graphischen Methode gelingt es, eine Reihe von öffnungen 17 (oder
Schlitzen) in dem dünnwandigen Abschnitt der Buchse 6 zu ermitteln, die längs der ganzen Erstreckung des Bremsweges lie
gen und die die Gleichung (3) befriedigen.
In Fig. 3 ist eine strenge Lösung der Aufgabe für einen Sonderfall dargestellt: Der Austritt der Flüssigkeit aus
der Kammer 11 erfolgt durch einen Schlitz, der dem Diagramm gleicht und sich in Richtung auf die Rückwand der Kammer 11
kontinuierlich verbreitert. Eine weniger genaue Jedoch einfacher zu realisierende praktische Lösung desselben Problems
ergibt sich, wenn dieser theoretische Schlitz durch eine Rei he von öffnungen 17 sowie eine letzte Öffnung 19 ersetzt
wird, die bis zur Rückwand 7 reicht.
Wenn sich der Kolben 9 im Punkt χ befindet, muß die Quer-
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schnittsfläche der noch nicht geschlossenen Öffnungen 17
und 19, durch die die von dem sich mit der dem Punkt χ entsprechenden Geschwindigkeit bewegenden Kolben erzeugte
Flüssigkeitsführung abfließt, gleich sein der durch den schraffierten Bereich des Diagramms (Fig. 3) repräsentierten
Fläche.
In der Praxis werden die Anzahl der Öffnungen 17, ihr Durchmesser
und ihre Verteilung sowie die Abmessungen der öffnung 19 im Abschnitt 6a der Buchse 6 so gewählt, daß die
Gesamtquerschnittsfläche die theoretische Fläche, die durch die in Fig. 3 dargestellte Kurve begrenzt wird, so gut wie
möglich annähert.
In der Nachbarschaft des idealen Stillsetzpunktes des Kolbens 9 (und damit der bewegten Masse 18) wird die steuernde
Beeinflussung der Verzögerung und der Geschwindigkeit des Kolbens sehr unsicher. In dem Punkt, in dem sich die
Abdeckung der letzten Öffnung 19 ihrem Ende nähert, muß der Kolben 9 noch eine von Null verschiedene Geschwindigkeit
besitzen, da anderenfalls die Gefahr besteht, daß er durch Reibung zum Stillstand gebracht wird, bevor er den
erwähnten idealen Stillsetzpunkt erreicht. Die kinetische Energie der bewegten Masse, die dieser von Null verschiedenen
Geschwindigkeit entspricht, wird bei der Kompression der restlichen Flüssigkeit in der Kammer 11 in elastische
Energie umgeformt, die sofort wieder abgegeben wird und einen Rückprall und damit eine unerwünschte Ungenauigkeit
des Stillsetzpunktes hervorruft. Es ist deshalb erforderlich, daß der Kolben 9, noch bevor er die letzte Öffnung
19 schließt, auf einen mechanischen Anschlag auftrifft,
von dem er ohne Rückprall angehalten wird.
Zu diesem Zweck ist die der Rückwand 7 der Kammer 11 zugewandte Stirnfläche des Kolbens 9 mit einer längs des Umfanges
verlaufenden ringförmigen Ausnehmung versehen,durch die ein kreisförmiger koaxialer Vorsprung 22 definiert
wird, dessen Durchmesser kleiner ist als der Kolbendurch-
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messer. Die Tiefe der Ausnehmung 21, deren Wert für die Beeinflussung der Verzögerung während des letzten Millimeters
des Kolbenweges wesentlich ist, ist eine wohl/definierte
Funktion der Anfangsgeschwindigkeit der Masse 18, der Masse 18 selbst, der Querschnittsfläche a des Kolbens
9, der Länge c des Kolbenweges und der Viskosität des Öls.
In der Praxis entspricht die Tiefe der Ausnehmung 21 der Wegstrecke, die der Kolben 9 noch zurücklegen müßte, um
die letzte Durchlaßöffnung 19 der Flüssigkeit vollständig zu schließen, wenn die Stirnfläche 22a des Vorsprungs 22
an der Rückwand 7 anlangt. In diesem Augenblick ist die Geschwindigkeit des Kolbens Null und seine Stillsetzung ist
sicher determiniert. Unmittelbar vorher jedoch, wenn zum vollständigen Schließen der letzten Durchlaßöffnung 19 der
Flüssigkeit ein Stück des Kolbenweges fehlt, das der Tiefe der Ausnehmung 21 zuzüglich einige zehntel Millimeter entspricht,
besteht noch eine der Bewegung des Kolbens 9 entgegenwirkende Kraft, die teilweise auf die Verdrängung der
Flüssigkeit durch den noch offenen Teil der letzten Öffnung 19 und teilweise auf den Widerstand zurückzuführen
ist, den die Flüssigkeit ihrer Verdrängung aus dem äußerst kleinen Zwischenraum zwischen der Stirnfläche 22a des Kolbens
und der Rückwand 7 der Kammer 11 entgegengesetzt. Dank
des kreisförmigen koaxialen Vorsprunges 22 übersteigt die Verzögerung auch während der Endphase des Kolbenweges niemals
den vorherbestimmten Maximalwert.
In der Folge werden zwei praktische Realisierungsbeispiele des erfindungsgemäßen Dämpfers angegeben:
Kolbendurchmesser: 5 cm,
Kolbenweg (entspricht der Länge des dünnwandigen Abschnittes 6a): 20 mm,
Gewicht der stillzusetzenden Masse: 5 000 kg, Stoßgeschwindigkeit zwischen der bewegten Masse und der KoI-
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benstange 10: 100 cm/sec, Verzögerung: 2 500 cm/sec ,
Luftdruck in dem Vorratsbehälter: 5 Atmosphären, kinematische Viskosität der Flüssigkeit (öl): 25 Zentistokes.
Der Durchmesser und die Verteilung der Öffnungen 17 in dem dünnwandigen Abschnitt 6a sind für diesen Dämpfer in
vergrößertem Maßstab in den-Fig. 4 und 5 dargestellt. In
diesen Figuren besitzen alle Öffnungen 17 den gleichen Durchmesser von o,8 mm und die Strecken a, b, c, ... h,
i haben folgende Längen (in mm): 2,4; 2,7; 2,5» 2,2; 2,0; 1,8; 1,6; 1,3; o,7.
Die letzte Öffnung 19 besteht aus einem ersten Abschnitt
20, der eine Länge von 1,7 mm und eine Weite von 0,8 mm besitzt, sowie aus einem zweiten Abschnitt 20a, dessen
Länge 1,0 mm und dessen Weite 1,6 mm beträgt. Dieser letzte Abschnitt 20a reicht bis zu der Rückwand 7 der Buchse
Der Durchmesser des kreisförmigen Vorsprunges 21beträgt
3f2 cm, seine Höhe ist 0,3 mm.
Kolbendurchmesser: 4 cm,
Kolbenweg oder Bremsweg (entspricht der Länge des dünnwandigen Bereiches 6a):10,3 cm,
Gewicht der stillzusetzenden Masse: 1 000 kg, Geschwindigkeit, mit der die abzubremsende Masse und die Kolbenstange 10 aufeinanderstoßen: 170 cm/sec,
Gewicht der stillzusetzenden Masse: 1 000 kg, Geschwindigkeit, mit der die abzubremsende Masse und die Kolbenstange 10 aufeinanderstoßen: 170 cm/sec,
Verzögerung: 980 cm/sec ,
Luftdruck in dem Vorratsbehälter: 0, kinematische Viskosität der Flüssigkeit: 25 Zentistokes.
Bei diesem Dämpfer kann die Gesamtheit der Öffnungen, die längs einer einzigen Linie im dünnwandigen Abschnitt 6a
angeordnet sind, in eine erste Gruppe von 39 Öffnungen mit 0,6 mm Durchmesser, eine zweite Gruppe mit 4 Öffnungen von
0,8 mm Durchmesser und eine letzte an der Rückwand 7 enden-
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de Öffnung 19 unterteilt v/erden. Der Mittelpunkt der ersten Öffnung der ersten Gruppe ist 1,9 mm vom Beginn der
Bewegungsbahn des Kolbens entfernt, die Mittelpunktabstände der Öffnungen der ersten Gruppe sind (in mm):
3,6; 3,6; 3,5; 3,4; 3,4; 3,3; 3,2; 3,2; 3,1; 3,0; 3,0;
2,9; 2,8; 2,8; 2,7; 2,6; 2,6; 2,5; 2,4; 2,4; 2,3; 2,2;
2,2; 2,1; 2,0; 2,0; 1,9; 1,8; 1,8; 1,7; 1,6; 1,6; 1,5;
1,4; 1,4; 1,3; 1,2; 1,2.
Der Mittelpunktsabstand zwischen der ersten Öffnung der zweiten Gruppe und der letzten Öffnung der ersten Gruppe
beträgt 1,4 mm. Die Mittelpunktsabstände zwischen den Öffnungen
der zweiten Gruppe sind (in mm): 1,6;, 1,4; 1,2.
Die Öffnung 19 beginnt in einer Entfernung von 1,2 mm vom Mittelpunkt der letzten Öffnung der zweiten Gruppe und besteht
aus einem rechteckigen Fenster mit einer Breite von 0,8 mm und einer Länge von 3 mm. Der Durchmesser des kreisförmigen
Vorsprunges 21 beträgt 2,5 cm, seine Höhe ist 0,4 mm.
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Claims (3)
1.) Hydraulischer Dämpfer zum Stillsetzen einer bewegten
Masse an einer vorbestimmten Stelle ihrer Bewegungsbahn, mit einem Zylinder, der an einem Ende geschlossen
und an dem anderen Ende offen ist und dessen Mantel eine Vielzahl von Öffnungen aufweist, die längs
wenigstens einer Mantellinie angeordnet sind, mit einem Sammelraum, der einerseits über die genannte Vielzahl
von Öffnungen mit dem Inneren des Zylinders und andererseits mit einem Vorratsbehälter für eine hydraulische
Flüssigkeit hydraulisch verbunden ist, ferner mit einem gleitend in dem Zylinder angeordneten Kolben, der bei
seiner Verschiebung in Richtung auf das geschlossene Ende des Zylinders nacheinander die in der Zylinderwandung
vorgesehenen Öffnungen abdeckt, durch die die genannte Flüssigkeit in den Sammelraum verdrängt wird,
dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Vielzahl
von öffnungen (17 und 19) in einem Bereich (6a) geringer Wandstärke angebracht ist, der Bestandteil
des Mantels des Zylinders (6) ist und daß die öffnungen in dem Bereich (6a) geringer Wandstärke so verteilt
sind, daß in jedem Punkt (x) der, von dem Kolben (9) bei seiner Verschiebung in Richtung auf das geschlossene
Ende des Zylinders (6) durchlaufenden Bewegungsbahn das Verhältnis zwischen der Flüssigkeitsführung Q durch die noch nicht geschlossenen öffnungen
(17 und 19) und der Gesamtfläche S dieser noch nicht geschlossenen Öffnungen im wesentlichen konstant ist
und der Gleichung Q/S . = \/2Δρ/Κ§ entspricht,(wobei Δ ρ die Druckdifferenz der Flüssigkeit zwischen den
beiden Seiten der Öffnungen, ξ. die Flüssigkeitsdichte
und K der bekannte Ausflußkoeffizient für Flüssigkeiten durch Öffnungen in dünnen Wänden bedeuten), und daß
der Kolben (9) an seiner dem geschlossenen Ende (7) des Zylinders (6) zugekehrten Stirnseite einen kreisförmigen
koaxialen Vorsprung (22) aufweist, dessen Durchmes-
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ser kleiner als der Durchmesser des Kolbens (9) ist und dessen Höhe so bemessen ist, daß der Vorsprung
(22) mit der Geschwindigkeit Null mit dem geschlossenen Ende (7) des Zylinders (6) in Berührung kommt,wenn
die letzte (19) der in dem Bereich geringer Wandstärke angebrachten Öffnungen von dem Kolben (9) noch nicht
vollständig abgedeckt ist.
2. Hydraulischer Dämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Vorratsbehälter (4) oberhalb
der freien Flüssigkeitsoberfläche (12) Druckluft vorhanden ist, deren Druck während der gesamten Verzögerungsbewegung
des Kolbens (9) konstant ist.
3. Hydraulischer Dämpfer nach Anspruch 1 oder 2, d a durch
gekennzeichnet, daß die in einem Bereich geringer Wandstärke befindlichen Öffnungen (17 und 19)
in einem longitudinal verlaufenden Abschnitt (6a) des Mantels des Zylinders (6) angebracht sind, dessen Länge
geringer ist als die Länge des Kolbens (9).
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