DE2712669A1

DE2712669A1 - Anordnung mit einem pneumatik- zylinder

Info

Publication number: DE2712669A1
Application number: DE19772712669
Authority: DE
Inventors: Guenter Klages
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1977-03-23
Filing date: 1977-03-23
Publication date: 1978-09-28

Description

Anordnung mit einem Pneumatik-Zylinder
Die Erfindung betrifft eine Anordnung der im Oberbegriff des Hauptansprucls angegebenen Art. Bei bekannten Anordnungen dieses Aufbaus trägt entweder die dem Kolben zugekehrte Stirnwand des Zylinders oder der Kolben auf seinen den Stirnwänden des Zylinders zugekehrten Flächen jeweils eine Ringscheibe aus elastischem Material, die auch als Dichtung wirkt. Auf jeden Fall soll durch diese Ringscheibe ein Anschlagen des Metalls des Kolbens an die Stirnwand des Zylinders vermieden werden.
Es ist weiterhin bekannt, zum Zwecke der Abbremsung des kolbens nahe seinen Endlagen sogenannte Endlagenbremsen vorzusehen, die im Prinzip einen weiteren Zylinder Je Stirnwand des eigentlichen Pneumatik-Zylinders enthalten. Diese Lbsung für Endlagenbremsen hat den grundlegenden Nachteil eines großen Aufwands, auch an Dichtungen, und damit verbunden eines großen Platzbedarfs. Außerdem ist die Vergrößerung der Zahl der Dichtstellen ungünstig im Hinblick auf die Zuverlässigkeit der Arbeitswelse der Anordnung Man könnte nun daran denken, die bekannten Scheiben aus elastischem Material zugleich als Endlagenbremsen einzusetzen, und zwar insbesondere dann, wenn sie in den Stirnwänden des Pneumatik-Zylinders vorgesehene Abluftleitungen umschließen und ein Luftvolumen abschließen, das sich zwischen dem Kolben, einem Endbereich der Zylindermantelfläche, einem ringförmigen äußeren Bereich der betrachteten Zylinderstirnwand und der elastischen Scheibe bildet. Wie Versuche gezeigt haben, sind aber die bekannten elastischen Ringe nicht geeignet, für eine höhere Lastwechselzahl derart große Beanspruchungen aufzunehmen. Eine Zerstörung der bekannten Ringe, die zu einem Abbröckeln des Materials derselben führt, hat insofern besonders unangenehme Folgen, als die abgebröckelten Materialteilchen in das Leitungssystem geraten und dieses verstopfen können.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung der im Oberbegriff des Hauptanspruchs genannten Art so auszubilden, daß die Ringe aus elastischem Material auch über größere Lastwechselzahlen ohne Zerstörung als Endlagenbremsen benutzt werden können. Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist gekennzeichnet durch die Merkmale des Hauptanspruchs.
Während die bekannten scheibenförmigen elastischen Ringe auf einer Stirnfläche des sie tragenden Bestandteils der Anordnung, also des Zylinders oder des Kolbens, aufliegen und demgemäß - will man nicht eine Verlängerung der gesamten Anordnung in Kauf nehmen - der gesamte Abbremsweg in einer relativ kleinen Materiallänge der Ringe aufgenommen werden muß, sieht die Erfindung einen Ring vor, der gleichsam zwei Bereiche aufweist: Ein erster Bereich stützt sich in einer Vertiefung des Zylinders oder des Kolbens ab, und zwar mit seiner Bodenfläche und mit seinem äußeren oder inneren Umfang. Weiterhin ragt ein weiterer Bestandteil über die Ebene der Stirnwand des Zylinders bzw.
des Kolbens vor; die Wandstärke dieses Bereichs verringert sich in Richtung auf den jeweils anderen Bestandteil der Anordnung. Dieser zweite Bereich muß zwar ebenfalls entsprechend dem Bremsweg zurückweichen, jedoch braucht er sich nicht allein so weit zu komprimieren, da er den Druck weitergeben kann auf den unter bzw.
in Stoßrichtung hinter ihm liegenden ersten Bereich. Es steht demgemäß eine relativ große Materiallänge zur Aufnahme der Verformung zur Verfügung, die während der Abbremsung des Kolbens in seine Endlage eintritt, so daß die "spezifische Kompression" des Materials des erfindungsgemäß verwendeten Rings relativ klein ist. Dadurch, daß der erste Bereich, der auch als Grundbereich bezeichnet wird, nur auf seinem äußeren oder seinem inneren Umfang - sowie auf seiner Bodenfläche - abgestützt ist, kann das Material in radialer Richtung bei dem Kompressionsvorgang ausweichen.
Auch die bestimmte Form des weiteren Bereichs des Ringes ist für das angestrebte Ziel der Erhöhung der Lebensdauer desselben von Bedeutung: Dadurch, daß sich die Wandstärke dieses Bereichs des Ringes in Richtung auf den anderen Bestandteil der Anordnung, also bei Festlegung des Ringes an der Stirnwand des Zylinders in Richtung auf den Kolben, vrringert, ist die gefahr eines Abquetschens von Material zwischen Kolben und StirnfliLche des Zylinders zumindest weitgehend verringert.
Wie Versuche gezeigt haben, verhält sich ein derart geformter Ring aus eine eine feste Haut bildenden Material, wie Polyurethan, besondere günstig Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt die Figur in einem Längaschnitt.
Der Pneumatik-Zylinder 1 weist die beiden Stirnwände 2 und 3 auf; in ihm bewegt sich der Kolben 4. In diesem Ausführungsbeispiel sind zwei erfindungsgemäß ausgestaltete Ringe 5 und 6, von denen jeder einer der Endlagen des Kolbens 4 als Endlagenbremse zugeordnet ist, an jeweils einer der Stirnwände 2 und 3 des Zylinders festgelegt. Zu diesem Zweck weist jede Stirnwand eine Vertiefung 7 bzw. 8 auf, in die die Ringe 5 und 6 mit ihren im Querschnitt rechteckförmigen Grundbereichen 9 und 10 eingesetzt sind. Dabei werden die Grundbereiche nur im Bereich des äußeren Ringumfangs von dem Material der Stirnwände 2 und 3 umschlossen, so daß bei einer Kompression des Materials der Ringe dieses in Richtung nach innen radial etwas ausweichen kann.
Jeder Ring weist einen weiteren Bereich 11 bzw. 12 auf, der über die Ebene der jeweiligen Stirnwand 2 bzw. 3 in Richtung auf den Kolben 4 vorsteht und dessen Wandstärke in diesem Ausführungsbeispiel wie bei einem kegelförmigen Querschnitt in Richtung auf den Kolben 4 abnimmt. Grundsätzlich wäre es auch möglich die Wandstärke nach einem anderen Gesetz abnehmen zu lassen; beispielsweise kann sich ein halbkreisförmiger Querschnitt des weiteren Bereichs 11 bzw. 12 empfehlen.
Sobald der Kolben in eine seiner Endlagen - in der Figur ist eine Annäherung an die linke Endlage dargestellt - gelangt, legt er sich also auf den weiteren Bereich 11 bzw. 12 auf und beginnt das Material des jeweiligen Rings zusammenzudrücken. Dies hat eine Abdichtung des vor dem Kolben liegenden ringförmigen Luftvolumens, das in der Figur mit 13 bezeichnet ist, gegenüber der jeweiligen Abluftleitun6 14 bzw. 15 zur Folge. Auch die Kompression dieses ringförmigen Luftvolumens trägt mithin zum Abbremsen bei.
Infolge der gewählten Form des weiteren Bereichs 11 bzw. 12 des Rings 5 bzw. 6 ist die Gefahr vermieden, daß durch den Kolben 4 Materialbereiche des jeweiligen Rings nach außen oder innen umgelegt und in Verbindung mit einer Kante der Stirnwand 2 bzw. 3 des Zylinders abgeschert wird.
Besonders günstig hat sich für den Ring ein Material erwiesen, das eine relativ feste äußere Haut besitzt. Es handelt sich also um ein Material nach Art von Polyurethan. Die Härte des Materials wird man im Hinblick auf den jeweiligen Anwendungsfall wählen; bei bestimmten Einsatzfällen hat sich eine Härte der Haut von 90 Shore und des inneren Materials von 50 bis 60 Shore als günstig erwiesen. Trotz dieser Härte bewirken die erfindungsgemäß ausgebildeten und gelagerten Ringe sowohl eine Lärmminderung als auch eine Abbremsung des Kolbens.

Claims

ANSPRÜCHE Anordnung mit einem Kolben aufnehmenden Pneumatik-Zylinder, von denen ein Bestandteil einen in einer Endlage des Kolbens durch diesen druckbeaufschlagten Ring aus elastischem Material trägt, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (5,6) als Endlagenbremse aus einem in dem ihn tragenden Bestandteil (2,3) am Boden und auf einer Seite abgestützten Grundbereich (9,10) und einem in Richtung auf den anderen Bestandteil (4) vorstehenden weiteren Bereich (11,12) mit sich in Richtung auf den anderen Bestandteil (4) verringernder Wandstärke besteht.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Wandstärke wie bei einem Kegel verringert.
3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der weitere Bereich (11,12) im Querschnitt zumindest ungefähr halbkreisförmig ist.
4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (5,6) aus einem eine feste Haut bildenden Material besteht.