DE2851291A1 - Daempfungseinrichtung zur endabbremsung von kolben - Google Patents

Description

• Dämpfungseinrichtung zur Endabbremsung von Kolben
• Die Erfindung betrifft eine Dämpfungseinrichtung zur Albremsung des Hubes von Kolben in ihrer Endbewegung, genäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
• Derartige Dämpfungseinrichtungen, deren Anordnung beispielweise in Türzylindern von Türschließanlagen gebräuchlich ist, sind in den Konstrukionsunterlagen (Europa-Eatalog) der Firma Wabco Westinghouse GmbH in den Blättern 4 22 802 bis 4 22 808 der Kataloggruppe 18 beschrieben.
• Diese Einrichtungen dämpfen die Kolbenbewegung in ihrer Endphase durch Umlenken der Zylinderentlüftung über eire Drosselbohrung mittels Radialdichtungen.
• Zum besseren Verständnis der Funktion dieser bekannten Einrichtungen wird nachfolgend anhand der Fig. 1 eine entsprechende Einrichtung näher erläutert.
• Der Türzylinder besteht aus einem Zylindergehäuse 1 und aus einem darin angeordneten Hubkolben 2, dessen Kolbenstange 3 (z.B. mittels Ubertragungegestänge) an eine Tür angelenkt ist. Die Kolbenstange 3 und der Hubkolben 2 sind so ausgebildet, daß die Kolbenstange 3 in der Nähe des Hubkolbens 2 eine Verdickung 6 und der Hubkolben 2 auf der der Kolbenstange 3 gegenüberliegenden Seite einen Bolzen 7 aufweisen. Die seitlichen Wände 4 und 5 des Zylindergehäuses 1 sind so stark ausgelegt, daß die Wänder auf der einen Seite 4 die Verdickung 6 der Kolbens tange 5 und auf der anderen Seite 5 den Bolzen 7 - bsLde in der Länge des gedrosselten Kolbenweges - aufnehmen können. Zugleich bieten beide Wände 4 und 5 genügend Platz für Be- und Entlüftungsbohrungen 8 bzw. 8' und 9 bzw. 9' mit Drosselschrauben 10 bzw. 10' und Anschlüssen 11 bzw. 11' sowie für Radialdichtungen 12 bzw. 12' und Lagerschalen 36. Wird für einen Schließ- oder öffnungsvorgang einer Tür der Kolben 2 beispielsweise über den Anschluß 11', die Drosselbohrung 9' und die Bohrung 8' mit Druckluft beaufschlagt, so bewegt sich dieser Kolben 2 nach links und die Zylinderkammer 13 entlüftet im wesentlichen über die ungedrosselte Bohrung 8 solange, bis der verstärkte Teil 6 der Eolbenstange 3 die Entlüftung durch abdichtenden Eingriff mit der Radialdichtung 12 sperrt und die Entlüftung sich nur noch über die gedrosselte Bohrung 9 vollzieht, wodurch eine spürbare Dämpfung bewirkt wird, und die Tür nicht hart anschlägt.
• In umgekehrter Richtung vollzieht sich auf der anderen Seite derselbe Dämpfungsvorgang, durch einen abdichtenden Eingriff des Bolzens 7 mit der Radialdichtung 12'.
• Bei einer anderen bekannten Art einer Kolbendämpfung fährt der Kolben gegen eine Blattfeder, welche als Ventil wirkend mit einem Dichtelement die Hauptbohrung verschließt und als Dämpfungseffekt die Entlüftung nur noch über die einstellbare Drosselbohrung gestattet.
• Bei den genannten Ausführungsformen der Kolbendämpfung ist es nachteilig, daß in Bezug der Ausführung gemäß Fig. 1 ein über den normalen Kolbenweg hinausgehender axialer Platzbedarf für die seitlichen Zylinderwände zwecks Aufnahme der Mittel für die Dämpfungsfunktion besteht. Die Radialdichtung, deren Aufgabe es ist, beim Entlüften die Hauptentlüftungsbohrung abzudichten, unterliegt zudem bei jeder Kolbenbewegung einem Verschlefß.
• Die Ausführung mit einer Blattfeder hat den Nachteil, caß die Blattfeder sowohl die Einstellung des Mindestabstaides der Dichtung zur Bohrung als auch die Aufnahme des gedämpften Kolbenweges ermöglichen muß. Da die Blattfeder jedoch einerseits bereits nach relativ kleinen Auslenkungswinkeln an die Grenze der elastischen Verformung gelangt, andererseits die Länge der Blattfeder begrenst ist, ergibt sich bei dieser Kolbendämpfungsausführung nur ein relativ kurzer gedämpfter Kolbenweg.
• Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabe Zlgrunde, eine Kolbendämpfungseinrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, welche die geschilderten Nachtei le nicht besitzt und bei kurzer Gesamtbaulänge einen als reichend langen, gedämpften Kolbenweg und verschleißunempfindliche Dichtelomente aufweist.
• Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 aufgei'lthrten Merkmale gelöst.
• Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
• Als Basis einer LUsungsmöglichkeit ist die Einrichtung mit Blattfeder aufgrund der kürzeren Baulänge gegenüber der Einrichtung gemäß Fig. 1 am geeignetsten, sodaß uberlegungen bezüglich der geschilderten Nachteile der Blattfeder und des daraus resultierenden kurzen gedämpften Kolbenweges angestellt werden mußten.
• Die mit der Erfindung erzielbare platzsparende Anordnung einer Kegel feder an der Blattfeder und deren funktionelles Zusammenwirken zur Dämpfung des Kolbenendweges bewirkt eine weitgehende Aufteilung der Funktion der Endabbremsung. Die Blattfeder hat die Aufgabe, die Entlüftungsbohrung absudecken. Die Regelfeder stellt den Kraftschluß zwischen Blattfeder und Kolben her und ermöglicht dadurch einen großen Dämpfungshub.
• Die Erfindung soll nun anhand von Ausführungsbeispielen' die in der Zeichnung dargestellt sind, näher erläutert werden.
• Es zeigen: Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Dämpfungseinrichtung gemäß Blatt 422 808 des Europa-Kataloges der Firma Wabco-Westinghouse GmbH, Fig. 2 einen Längsschnitt durch die erfindungsgemäße Dämpfungseinrichtung, Fig. 3 einen Schnitt A-A durch die in Fig. 2 dargestellte Einrichtung, Fig. 4 einen Teilausschnitt der Drossel-Entlüftungsbohrung mit Drosselschraube der in Fig. 2 dargesellten Einrichtung, Fig. 5 eine schematische Darstellung der Blattfeder-/Kegelfederanordnung entsprechend Fig. 2 und 3 und Fig. 6 eine schematische Darstellung eines Arbeitssylinders (Teilausschnitt) mit ringförmigem Totraum.
• Der in Fig. 2 dargestellte Türzylinder besteht aus einem Zylindergehäuse 21 mit einem Deckel 22 und aus einem darin angeordneten Hubkolben 23, dessen als Zahnstange ausgebildete Kolbenstange 24 mit einer entsprechend verzahnten Betätigungsstange 25 in Wirkverbindung steht. Auf beiden Seiten des Bewegungsbereiches des Kolbens 23 sind im G häuse 21 an dessen Stirnfläche 26 und im Deckel 22 Bla-;tfedern 28 bzw. 28' angebracht, welche ein Dichtelement 27 bzw. 27' tragen, dessen Lage derart ist, daß dieses bem Durchfedern der Blattfedern 28 bzw. 28t eine Hauptent-Iüftungsbohrung 29 bzw. 291 im Gehäuse 21 bzw. im Deok«l 22 abdichtet. Neben den beidseitigen HauptentlüStungsbulhrungen 30, welche bei verschlossenen Hauptbohrungen nur eine als Dämpfung des Kolbenendweges wirkende, gedrosselte Entlüftung zulassen und deren Entlüftungsquerschnitt mittels einer in Fig. 4 dargestellten Drosselschraube 31 verändert werden kann. Die Blattfedern 28 und 28' tragen gemäß der Erfindung je eine Regelfeder 32 bzw. 32', deren Lage derart ist, daß der Kolben 23 in seiner Endbewegung das Dichtelement 27 oder 27' über Kegelfeder 32 oder 32' und Blattfeder 28 oder 28' auf die Bohrung 29 oder 29' deckt.
• Die Art der Anbringung des Dichtelementes 27 bzw. 27' md der Regelfeder 32 bzw. 32' an der Blattfeder 28 bzw. 28' kann aus einer Schnappbefestigung bestehen, wobei die egelfeder 32 bzw. 32' so ausgelegt ist, daß alle Windungen platzsparend ineinanderfedern. Der Abstand des DichteLementes 27 bzw. 27' zur Bohrung 29 bzw. 29' muß so groß sein, daß durch den Entlüftungssog der Dichtelemente 27 bzw. 27' die Bohrung nicht selbsttätig verschlossen wird. Durch die Gestaltung der Bohrungen 29 und 29' als Stufenbohrungel läßt sich beim Belüften ein praktisch verzögerungs reies Zurücklaufen des Kolbens 23 erreichen, da die Dichtung 27 durch die darunter anstehende Gaskraft gegen die Eegelfederkraft sofort abhebt. Umgekehrt kann durch die Auswaal der Größe der Stufenbohrung ein gewolltes verzögertes Zurtick- bzw. Anlaufen des Kolbens erreicht werden.
• Die Pig. 5 zeigt eine zusätzliche Einstellbarkeit des Dämpfungsweges mittels einer die Blattfeder 28 abstützenden Einstellschraube 33.
• Nach einem gewissen Leerweg berührt die Blattfeder 28 die einstellbare Abstützung 33 wodurch der Hebelarm der Blattfeder 28 für die Regelfeder 32 verkürzt wird und sich auf diese Weise eine Erhöhung des c-Wertes der Blattfeder ergibt. Durch diese Maßnahme wird ein größerer Federweg an der Kegelfeder 32 verbraucht, bis das Dichtelement 27 zur Anlage auf die Bohrung 29 kommt. Der dadurch erzielte Vorteil ist eine Reduzierung des verbleibenden wirksamen Federweges bzw. Dämpfungsweges.
• Statt der an den Blattfe&ern 28 und 28' befestigten flachen Dichtungen 27 und 27' können auch Dichtungen im Gehäuse 21 bzw. Deckel 22 angebracht sein, die ringförmig um die Be-/ Entlüftungsbohrungen 29 und 29' angeordnet sind.
• Arbeitszylinder, deren Kolbenstange zwecks Lagerung 36 und Abdichtung 37 in einer größeren Länge geführt werden, bieten entsprechend Fig. 6 einen ringförmigen Totraum 34, welcher für die Aufnahme einer Dämpfungseinrichtung gemäß der Erfindung geeignet ist, ohne daß eine Verlängerung des Zylinders erforderlich ist.

Claims (5)

1. P a t e n t a n- 5 p r ü c h e Dämpfungseinrichtung in einem aus einem Zylindergehäuse (21) mit Deckel (22-) und einem Kolben (23) bestehenden Arbeitszylinder zur Abbremsung des Kolbenhubes in seiner Endbewegung mittels Abdichten der Hauptbohrung (29) gegen eine aus dieser Hauptbohrung (29) und einer Drosselbohrung (30) bestehenden Entlüftung der Kolbenkammer, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: a) Die an der Zylinderstirnfläche angeordnete Dämpfulgseinrichtung besteht aus einem Federelement, welche aus mindestens einer Spiralfeder (32) und aus einer Blattfeder (28) mit Dichtungselement (27) gebildet ist.

   b) Die Spiralfeder (32) und die Blattfeder (28) stehen hintereinandergeschaltet in kraftschlüssiger Wirkverbindung, wobei die Wirkrichtung der Kolbenbewegung entspricht.
2. 2. Dämpfungseinrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgendes Merkmal: a) Die Spiralfeder (32) ist als Regelfeder ausgebildet.
3. 3. Dämpfungseinrichtung nach Ansprüchen 1 und 2, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: a) Die Blattfeder (28) ist in Biegerichtung abgestützt.

   b) Die Anordnung der Abstützung (33) liegt zwischen der Anlage der Spiralfeder (32) an der Blattfeder (28) und der Befestigung (35) der Blattfeder (28).

   c) Die Abstützung (33) ist als Schraube ausgebildet und in der Höhe einstellbar.
4. 4. Dämpfungseinrichtung nach Ansprüchen 1 bis 3, gekennzeichnet durch folgendes Merkmal: Das Dichtelement (27) ist im Zylindergehäuse (21) oder/und im Gehäusedeckel (22) ringförmig ausgebildet um die Hauptbohrung (29) angeordnet.
5. 5. Dämpfungseinrichtung nach Ansprüchen 1 bis 4, sekennzeichnet durch folgendes Merkmal: Die Drosselbohrung (30) ist mittels einer Drosselschraube (31) einstellbar.