DE3410322A1 - Device for damping the end movement of a piston moving in a cylinder - Google Patents
Device for damping the end movement of a piston moving in a cylinderInfo
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Abstract
Description
Einrichtung zum Dämpfen der Endbewegung eines in einem Zylinder Means for damping the final movement of a cylinder in a cylinder
bewegten Kolbens. moving piston.
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Dämpfen der Endbewegung eines in einem Zylinder bewegten Kolbens, mit einem von der Stimseite des Kolbens ausgehenden, mit einer Öffnung in der Zylinderstirnseite fluchtenden Dämpfungsstift. The invention relates to a device for damping the end movement a piston moving in a cylinder, with one from the face of the piston outgoing damping pin aligned with an opening in the cylinder face.
Einrichtungen der eingangs genannten Art, die auch unter dem Begriff Endlagendämpfung bekannt sind, dienen zum weicheren Auflaufen einer bewegten Masse auf einen Anschlag. Gewöhnlich kann eine solche Einrichtung aus einem Doppelkolben bestehen, wobei die beiden Kolbenflächen durch eine Zahnstange miteinander verbunden sind, welche wiederum mit einem Ritzel in Verbindung steht. In einem solchen Fall kann die Endlagendämpfung als Drehbegrenzung dienen, womit sie wesentlich zur Schonung der angetriebenen Bauteile beiträgt. Facilities of the type mentioned above, which are also covered by the term End position damping are known, are used to soften a moving mass at one stop. Usually such a device can consist of a double piston exist, whereby the two piston surfaces are connected to one another by a toothed rack are, which in turn is connected to a pinion. In such a case the end position cushioning can serve as a rotation limiter, which is essential for protection of the driven components contributes.
Bei einer bekannten Einrichtung ist in der Öffnung der Zyiinderstirnseite ein 0-Ring eingesetzt, dessen Innendurchmesser geringfügig kleiner ist, als der Außendurchmesser des Dämpfungsstiftes. Solange der Dämpfungsstift nicht in den 0-Ring eintaucht, bewegt sich der Kolben mit voller Geschwindigkeit. Ist der Dämpfungsstift jedoch zwischen dem 0-Ring eingetaucht, wird die Geschwindigkeit des Kolbens plötzlich herabgesetzt.In a known device, the cylinder face is in the opening an O-ring is used, the inner diameter of which is slightly smaller than the Outside diameter of the damping pin. As long as the damping pin is not in the 0-ring immersed, the piston moves at full speed. Is the dampening pin however, immersed between the O-ring, the speed of the piston becomes sudden degraded.
Dabei kann ein sehr störender Ruck entstehen, der das bewegte Bauteil u.U. beschädigen kann. Zur Vermeidung eines zu starken Ruckes ist daher auch noch vorgeschlagen worden, in einer Nebenleitung ein besonderes Dämpfungselement vorzusehen, durch welches das Druckmittel austreten kann. Ein solches Dämpfungselement kann aber leicht verstopfen, womit der angestrebte Zweck verloren geht. Außerdem sind zusätzliche Leitungen notwendig, in welchen das Dämpfungselement aufgenommen werden muß.This can cause a very annoying jolt that affects the moving component possibly can damage. In order to avoid too strong a jolt, it is therefore also suggested been to provide a special damping element in a secondary line by which the pressure medium can escape. Such a damping element can, however, easily clog, with which the intended purpose is lost. Also are additional Lines are necessary in which the damping element must be included.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Einrichtung der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, daß mit einfachen Mitteln eine weichere und gleichmäßigere Dämpfung möglich wird.The object of the invention is therefore to provide a device of the above mentioned type in such a way that with simple means a softer and more even damping is possible.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 aufgeführten Merkmale gelöst.This object is achieved according to the invention by the features in the characterizing part of the claim 1 listed features solved.
Mit der Erfindung wird zum einen eine weiche Abbremsung des Kolbens durch den in die Löcher der Ringscheiben dringenden Dämpfungsstiftes erreicht, nachdem kein plötzlicher Abschluß des Druckmittel-Austritts, sondern vielmehr eine Drosselwirkung durch die zwischen Ringscheiben und Dämpfungsstift sich ergebenden Ringspalte erzielt wird. Durch die Beweglichkeit der Ringscheiben in radialer Richtung können außerdem die Toleranzanforderungen bezüglich der Ausbildung von Dämpfungsstift, Ringscheiben und Innendurchmesser der Öffnung niedrig gehalten werden, da sich die Ringscheiben mit dem Eintritt des Dämpfungsstiftes selbst zentrieren.With the invention, on the one hand, there is a soft braking of the piston reached by the damping pin penetrating the holes in the washers after no sudden termination of the pressure medium outlet, but rather a throttling effect achieved by the resulting annular gaps between the washers and the damping pin will. The mobility of the ring disks in the radial direction also allows the tolerance requirements with regard to the design of the damping pin, ring disks and inner diameter of the opening are kept low, since the annular disks center with the entry of the damping pin itself.
Ein weiterer Vorteil ist auch darin zu sehen, daß durch die Wahl der Anzahl der Ringscheiben bzw. durch Wahl der Größe des Ringspaltes zwischen der Ringscheibe und dem Dämpfungsstift der Dämpfungsgrad variiert werden kann.Another advantage is that the choice of Number of annular disks or by choosing the size of the annular gap between the annular disk and the damping pin, the degree of damping can be varied.
Bei Nichterreichen einer bestimmten, gewünschten Dämpfungskurve braucht nämlich lediglich eine oder zwei Ringscheiben eingesetzt oder herausgenommen zu werden.If a certain, desired damping curve is not achieved namely only one or two washers inserted or removed will.
In einer Ausgestaltung der Erfindung wird die Öffnung für die Ringscheiben in einem Einsatz vorgesehen, der in die Stimseite des Zylinders in axialer Richtung eindrehbar ist. Damit wird ermöglicht, daß der Anschlag an sich beliebig eingestellt werden kann und die Dämpfungscharakteristik erhalten bleibt.In one embodiment of the invention, the opening for the annular disks provided in an insert which is in the end face of the cylinder in the axial direction is screwable. This enables the stop to be set as desired can be and the damping characteristics are retained.
Weitere Einzelheiten und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen im Zusammenhang mit der Beschreibung eines Ausführungsbeispieles, das anhand von Figuren eingehend erläutert wird. Es zeigen: Figur 1 einen Querschnitt durch den Teil einer Zylinder/Kolben-Anordnung; Figur 2 einen Querschnitt durch den in Figur 1 dargestellten Zylinderdeckel; und Figur 3 einen Querschnitt durch einen erfindungsgemäßen, in Figur 1 dargestellten Einsatz für die Endlagendämpfung in vergrößertem Maßstab.Further details and refinements of the invention result from the subclaims in connection with the description of an exemplary embodiment, which is explained in detail with reference to figures. They show: FIG. 1 a cross section through part of a cylinder / piston assembly; Figure 2 is a cross section through the cylinder cover shown in Figure 1; and FIG. 3 shows a cross section through an insert according to the invention, shown in FIG. 1, for end position damping on a larger scale.
In Figur 1 ist mit 1 ein Zylinder bezeichnet, der an einer seiner Stirnseiten mit einem Zylinderdeckel 2 dicht abgeschlossen ist. In dem Zylinder ist ein Kolben 3 geführt, der an der Zylinderinnenwand mittels eines 0-Ringes 4 druckmitteldicht abschließt. Von der nach der Zylinderinnenseite zeigenden Kolbenfläche geht eine Zahnstange 5 aus, deren anderes Ende mit einem nicht dargestellten zweiten Kolben verbunden ist. Selbstverständlich ist die andere Zylinderseite ebenfalls mit einem Zylinderdeckel abgeschlossen. Wie bereits oben erwähnt, kann die Zahnstange 5 mit einem Ritzel zum Zwecke eines Drehantriebs zusammenwirken. Es ist aber auch denkbar, daß der Kolben 3 mit anderen Antriebselementen in Verbindung steht, wobei lediglich von Bedeutung ist, daß der Kolben am Zylinderdeckel sein Bewegungsende findet, das erfindungsgemäß in gedämpfter Weise erreicht werden soll.In Figure 1, 1 denotes a cylinder, which on one of its End faces with a cylinder cover 2 is tightly closed. In the cylinder a piston 3 is guided, which is attached to the inner wall of the cylinder by means of an O-ring 4 is pressure-tight. From the piston surface facing the inside of the cylinder goes out a rack 5, the other end with a second, not shown Piston is connected. Of course, the other side of the cylinder is also finished with a cylinder cover. As mentioned above, the rack can 5 cooperate with a pinion for the purpose of a rotary drive. It is also conceivable that the piston 3 is connected to other drive elements, wherein The only important thing is that the piston on the cylinder cover has stopped moving finds that is to be achieved according to the invention in a damped manner.
An der zur Stirnseite des Zylinders weisenden Seite ist an dem Kolben 3 ein Dämpfungsstift 6 mit einer Spitze 7 mittig angebracht. Gegenüber dem Dämpfungsstift 6 ist im Zylinderdeckel 2 eine Bohrung 8 ausgeformt, in welche ein Gewinde 9 geschnitten ist. In das Gewinde 9 ist ein Einsatz 10 eingedreht, der anhand von Figur 3 noch näher beschrieben wird.On the side facing the end face of the cylinder is on the piston 3 a damping pin 6 with a tip 7 attached in the middle. Opposite the damping pin 6, a bore 8 is formed in the cylinder cover 2, into which a thread 9 is cut is. An insert 10 is screwed into the thread 9, which with the aid of FIG is described in more detail.
In Figur 2 ist ein Schnitt durch den Zylinderdeckel 2 gezeigt, in welchem eine Bohrung 11 ausgeformt ist. Die Bohrung 11 ist mit einer Axialbohrung 12 verbunden, die zur Innenseite des Zylinders führt. Eine Blattfeder 13, welche die Mittelbohrung 8 frei läßt, ist an einer Seite mittels einer Niet 14 an der Innenseite des Zylinderdeckels 2 angebracht und liegt mit ihrem anderen Ende an der Bohrung 12 an. Im übrigen ist die Mittelbohrung 8 des Zylinderdeckels 2 von außen her durch eine Verschlußschraube 24 abgedichtet.A section through the cylinder cover 2 is shown in FIG which a bore 11 is formed. The bore 11 is with an axial bore 12 connected, which leads to the inside of the cylinder. A leaf spring 13 which the central hole 8 leaves free is on one side by means of a rivet 14 on the inside of the cylinder cover 2 attached and is at its other end on the bore 12 at. In addition, the central bore 8 of the cylinder cover 2 is through from the outside a screw plug 24 sealed.
Mit dem in Figur 2 dargestellten System kann ein Druckmittel in Pfeilrichtung durch die Bohrung 11 eingegeben werden, wodurch der Kolben 3 gemäß Figur 1 in die Richtung auf der Zeichnung nach rechts getrieben wird. Die Kraft des Druckmittels ist dabei so groß, daß die Blattfeder 13 von der Bohrung 12 abgehoben wird. Wenn der Kolben von der Gegenseite mit Druck beaufschlagt wird, legt sich die Blattfeder 13 auf die Bohrung 12, so daß das Druckmittel auf diesem Weg nicht aus der Vorrichtung dringen kann. An einer nicht dargestellten Stelle ist eine Drossel vorgesehen, durch welche der Druckmittelaustritt für eine gewünschte Kolbengeschwindigkeit eingestellt werden kann.With the system shown in Figure 2, a pressure medium can be in the direction of the arrow are entered through the bore 11, whereby the piston 3 according to Figure 1 in the Direction on the drawing is driven to the right. The force of the pressure medium is so large that the leaf spring 13 is lifted from the bore 12. if the piston is pressurized from the opposite side, the leaf spring settles 13 on the bore 12, so that the pressure medium does not get out of the device in this way can penetrate. At a point not shown, a throttle is provided through which set the pressure medium outlet for a desired piston speed can be.
In Figur 3 ist nun die erfindungsgemäße Endlagendämpfung in vergrößertem Maßstab dargestellt. Dabei ist auch der Dämpfungsstift 6 aus Platzgründen verkürzt dargestellt.In Figure 3, the end position cushioning according to the invention is now enlarged Scale shown. The damping pin 6 is also shortened for reasons of space shown.
Der Einsatz 10 weist ein Rundstück 15 auf, das an seiner zylindrischen Aussenfläche ein Gewinde trägt und an einer Stirnseite einen Schraubschlitz 16 und an der anderen Stirnseite eine Sackbohrung 17 aufweist. Im übrigen ist die Sackbohrung 17 und der Schraubschlitz 16 durch eine Druchgangsbohrung 18 miteinander verbunden. In die Sackbohrung 17 ist nun eine Vielzahl von Ringscheiben 20, mehrere Haltescheiben 21 und zwei 0-Ringe 22 eingesetzt. Zur Halterung dieser Elemente ist von der Kolbenseite her ein Pfropfen 19 eingepreßt, der einen über die Bohrung 17 überstehenden Flansch 19a sowie eine Zentralbohrung 19b aufweist. Die Länge des Pfropfens 19 ist so bemessen, daß die Elemente 20 bis 22 in der Sackbohrung 17 gegenüber einer axialen Verschiebung gehaltert sind. Bei dem in Figur 3 dargestellten Beispiel sind von außen nach innen fünf Ringscheiben 20, eine Haltescheibe 21, ein 0-Ring 22, eine Haltescheibe 21, drei Ringscheiben 20, eine Haltescheibe 21 und ein 0-Ring 22 vorgesehen. Der 0-Ring 22 liegt am Innendurchmesser der Bohrung 17 an und hat gegenüber dem Stand der Technik keine Dichtsondern eine reine Haltefunktion sowie die Aufgabe, einen gewiss en axialen Federdruck auf die Ringscheiben 20 einzuhalten. Die Haltescheiben 21 haben einen Außendurchmesser, der dem Innendurchmesser der Bohrung 17 entspricht und eine Innenbohrung, die etwa gleich der Zentralbohrung 19b in dem Pfropfen 19 ist. Die erfindungsgemäßen Ringscheiben 20 haben einen Außendurchmesser, der kleiner ist als der Durchmesser der Bohrung 17 sowie eine Innenbohrung, die geringfügig größer ist, als der Außendurchmesser des Dämpfungsstiftes 6 an dem Kolben 3. Durch die Halterung der Ringscheiben 20 zwischen den Haltescheiben 21 bzw. einer Haltescheibe 21 und dem Boden der Sackbohrung 17 ist es den Ringscheiben 20 leicht möglich, sich in radialer Richtung zu verschieben.The insert 10 has a round piece 15, which on its cylindrical The outer surface has a thread and a screw slot 16 and on one end face has a blind hole 17 on the other end face. In addition, the blind hole is 17 and the screw slot 16 are connected to one another by a through hole 18. In the blind hole 17 there is now a plurality of annular disks 20, a plurality of retaining disks 21 and two O-rings 22 are used. To hold these elements is from the piston side a plug 19 is pressed in, the flange protruding beyond the bore 17 19a and a central bore 19b. The length of the plug 19 is dimensioned so that the elements 20 to 22 in the blind bore 17 with respect to an axial displacement are held. In the example shown in FIG from outside inwards five ring disks 20, a retaining disk 21, an O-ring 22, a Retaining disk 21, three annular disks 20, a retaining disk 21 and an O-ring 22 are provided. The 0-ring 22 rests on the inner diameter of the bore 17 and has opposite the State of the art no sealing but a pure holding function and the task of to maintain a certain axial spring pressure on the annular disks 20. The retaining washers 21 have an outer diameter which corresponds to the inner diameter of the bore 17 and an inner bore which is approximately the same as the central bore 19b in the plug 19 is. The annular disks 20 according to the invention have an outer diameter that is smaller is than the diameter of the bore 17 as well as an inner bore that is slightly is larger than the outer diameter of the damping pin 6 on the piston 3. Through the mounting of the annular disks 20 between the retaining disks 21 or a retaining disk 21 and the bottom of the blind hole 17, it is easily possible for the annular disks 20 to move to move in the radial direction.
Im Betrieb nähert sich nun der Kolben 3 in Arbeitsgeschwindigkeit in Richtung des Pfeiles 23, bis der Dämpfungsstift 6 mit seiner Spitze 7 in die Zentralbohrung 19b des Pfropfens 19 eindringt. Bis dahin wurde das Druckmittel-Volumen zwischen Kolben und Zylinder durch die Zentralbohrung 19b und die Bohrung 18 in dem Einsatz 10 hinausgedrückt. Durch das Eindringen des Stiftes 6 in die Zentralborhung 19b verringert sich der Durchlaß wesentlich, so daß bereits eine Vordämpfung stattfindet, welche in der Figur als Dämpfungsstufe I bezeichnet ist. Die Größe dieser Dämpfungsstufe hängt von dem Luftspalt zwischen Innendurchmesser der Bohrung 19b und Außendurchmesser des Dämpfungsstiftes 6 sowie der Länge dieser beiden ab.In operation, the piston 3 now approaches at working speed in the direction of arrow 23 until the damping pin 6 with its tip 7 in the Central bore 19b of the plug 19 penetrates. Until then, the pressure medium volume was between piston and cylinder through central bore 19b and bore 18 in the insert 10 pushed out. By penetrating the pin 6 into the central hole 19b the passage is significantly reduced, so that a pre-attenuation already takes place, which is designated as damping level I in the figure. The size of this attenuation level depends on the air gap between the inner diameter of the bore 19b and the outer diameter of the damping pin 6 and the length of these two.
Mit der weiteren Bewegung des Kolbens 3 in Pfeilrichtung 23 tritt der Dämpfungsstift 6 in das Paket der drei Ringscheiben 20 ein. Unabhängig davon, in welcher fiusrichtung sich diese Scheiben befinden, kann durch die Spitze 7 jede einzelne Scheibe zentriert werden oder im wesentlichen zentriert werden, so daß der Dämpfungsstift 6 leicht in die Bohrungen der Ringscheiben 20 eintreten kann. Durch den gegenüber der Zentralbohrung 19b kleineren Innendurchmesser der Ringscheiben 20 entsteht eine weitere Verengung des Luftauslasses, so daß in einer Stufe II eine weitere Dämpfung auf den Kolben 3 wirkt, d.h., daß der Kolben 3 weiterhin abgebremst wird.With the further movement of the piston 3 in the direction of arrow 23 occurs the damping pin 6 in the package of three ring disks 20. Independently of, in which direction these disks are located can be determined by the tip 7 each single disc to be centered or substantially centered so that the damping pin 6 can easily enter the bores of the annular disks 20. Because of the smaller inner diameter of the ring disks compared to the central bore 19b 20 creates a further narrowing of the air outlet, so that in a stage II a further damping acts on the piston 3, i.e. that the piston 3 continues to be braked will.
Schließlich dringt der Dämpfungsstift 6 in das Ringscheibenpaket der fünf Scheiben 20, wodurch in einer Dämpfungsstufe III eine letzte, sehr starke Dämpfung auf den Kolben 3 wirkt, die ihn schließlich so verlangsamt, daß dieser weich an dem Flansch 19a des Pfropfens 19 zum Anliegen kommt.Finally, the damping pin 6 penetrates the washer pack of the five disks 20, whereby a last, very strong damping in a damping stage III acts on the piston 3, which eventually slows it down so that it softens the flange 19a of the plug 19 comes to rest.
Wie aus der Figur 3 leicht ersichtlich ist, kann nun jede der drei Dämpfungsstufen variiert bzw. auch mehrere Dämpfungsstufen vorgesehen werden. Die Variation der Dämpfungsstufen kann durch die Anzahl der Ringscheiben 20, durch die Wahl ihrer Innendurchmesser gegenüber dem Außendurchmesser des Dämpfungsstiftes 6, durch die Anzahl der Pakete von Scheiben sowie bei der ersten Dämpfungsstufe durch die Wahl von Länge des Pfropfens 19 und des Durchmessers der Zentralbohrung 19b getroffen werden.As can be easily seen from FIG. 3, each of the three Attenuation levels varied or several attenuation levels can be provided. the Variation of the attenuation levels can be achieved by the number of ring disks 20 through which Choice of their inner diameter compared to the outer diameter of the damping pin 6, by the number of packets of washers and the first level of damping by choosing the length of the plug 19 and the diameter of the central bore 19b can be taken.
Mit der erfindungsgemäßen Endlagendämpfung wird auch erreicht, daß bezüglich der Präzision der Anordnung der Bohrung 8 in dem Zylinderdeckel 2 nicht die üblichen, hohen Anforderungen gestellt werden müssen, wie dies beim Stand der Technik der Fall ist. Durch die Verschiebbarkeit der Ringscheiben 20 kann also ein geringes Nicht fluchten von Dämpfungsstift 6 und Bohrung 8 zugelassen werden. Ebenso braucht die Sackbohrung 17 nicht mit der üblichen Genauigkeit vorgesehen zu werden.With the end position cushioning according to the invention it is also achieved that not with regard to the precision of the arrangement of the bore 8 in the cylinder cover 2 the usual, high requirements must be made, as in the prior art Technology is the case. Due to the displaceability of the annular disks 20, a A slight misalignment of the damping pin 6 and hole 8 can be permitted. as well the blind hole 17 does not need to be provided with the usual accuracy.
Durch Drehen des Einsatzes 10 mittels des Schraubschlitzes 16 kann ferner der Endanschlag 19a für den Kolben 3 je nach Bedarf justiert werden.By rotating the insert 10 by means of the screw slot 16 can Furthermore, the end stop 19a for the piston 3 can be adjusted as required.
Claims (6)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19843410322 DE3410322A1 (en) | 1984-03-21 | 1984-03-21 | Device for damping the end movement of a piston moving in a cylinder |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19843410322 DE3410322A1 (en) | 1984-03-21 | 1984-03-21 | Device for damping the end movement of a piston moving in a cylinder |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE3410322A1 true DE3410322A1 (en) | 1985-10-03 |
Family
ID=6231159
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19843410322 Withdrawn DE3410322A1 (en) | 1984-03-21 | 1984-03-21 | Device for damping the end movement of a piston moving in a cylinder |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3410322A1 (en) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US2553810A (en) * | 1948-12-09 | 1951-05-22 | George W Houlsby Jr | Fluid control device |
US2960068A (en) * | 1958-08-08 | 1960-11-15 | Logansport Machine Co Inc | Cylindrical cushion bushing |
DE2402567A1 (en) * | 1974-01-19 | 1975-07-24 | Kuhnke Gmbh Kg H | End position damping for hydraulic and pneumatic motors - damping chamber formed in motor cylinder is sealed with respect to main outlet bore |
-
1984
- 1984-03-21 DE DE19843410322 patent/DE3410322A1/en not_active Withdrawn
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