DE-102024132255-A1 - Hydraulische Dämpfungseinrichtung mit variabler Dämpfung

Abstract

Die Erfindung betrifft eine hydraulische Dämpfungseinrichtung mit einem Gehäuse, mit einem radial umfangsseitig von einer Gehäuse-Innenwandung des Gehäuses begrenzten Gehäuse-Innenraum, in dem eine Kolbenstangeneinheit beweglich aufgenommene ist, wobei die Gehäuse-Innenwandung und die Kolbenstangeneinheit einen Dämpfungsraum zur Aufnahme einer Dämpfungsflüssigkeit begrenzen, wobei im Gehäuse ein Ausgleichsraum zur Aufnahme von aus dem Dämpfungsraum durch eine Dämpfungsbewegung der Kolbenstangeneinheit verdrängte Dämpfungsflüssigkeit ausgebildet ist, der fluidisch mit dem Dämpfungsraum verbunden ist, wobei zwischen einer Kolbenstangeneinheit-Außenseite und der Gehäuse-Innenwandung ein Strömungskanal zum Durchströmen der aus dem Dämpfungsraum verdrängten Dämpfungsflüssigkeit mit einem entlang einer axialen Erstreckung des Gehäuses sich verändernden Querschnitt gebildet wird.

Inventors

• Andreas Unterhuber
• Jürgen Haan

Assignees

• ASUTEC GMBH

Dates

Publication Date

20260507

Application Date

20241106

Claims (13)

1. Hydraulische Dämpfungseinrichtung (1) mit einem Gehäuse (3), mit einem radial umfangsseitig von einer Gehäuse-Innenwandung (9) des Gehäuses (3) begrenzten Gehäuse-Innenraum (10), in dem eine Kolbenstangeneinheit (2) beweglich aufgenommene ist, wobei die Gehäuse-Innenwandung (9) und die Kolbenstangeneinheit (2) einen Dämpfungsraum (12) zur Aufnahme einer Dämpfungsflüssigkeit begrenzen, wobei im Gehäuse (3) ein Ausgleichsraum (18) zur Aufnahme von aus dem Dämpfungsraum (12) durch eine Dämpfungsbewegung der Kolbenstangeneinheit (2) verdrängter Dämpfungsflüssigkeit ausgebildet ist, der fluidisch mit dem Dämpfungsraum (12) verbunden ist, wobei zwischen einer Kolbenstangeneinheit-Außenseite (26) und der Gehäuse-Innenwandung (9) ein Strömungskanal (27) zum Durchströmen der aus dem Dämpfungsraum (12) verdrängten Dämpfungsflüssigkeit mit einem entlang einer axialen Erstreckung des Gehäuses (3) sich verändernden Querschnitt gebildet wird.
2. Hydraulische Dämpfungseinrichtung (1) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet , dass an der Kolbenstangeneinheit-Außenseite (26) abschnittsweise mindestens eine einen Abschnitt des Strömungskanals (27) bildende Ausnehmung (33) ausgebildet ist.
3. Hydraulische Dämpfungseinrichtung (1) nach Anspruch 2 , dadurch gekennzeichnet , dass die mindestens eine Ausnehmung (33) sich bis zu einer dem Dämpfungsraum (12) zugewandten Stirnseite (11) der Kolbenstangeneinheit (2) erstreckt.
4. Hydraulische Dämpfungseinrichtung (1) nach Anspruch 2 oder 3 , dadurch gekennzeichnet , dass die mindestens eine Ausnehmung (33) einen kreissegmentartigen Querschnitt aufweist.
5. Hydraulische Dämpfungseinrichtung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass an der Kolbenstangeneinheit-Außenseite (26) mindestens eine einen Abschnitt des Strömungskanals (27) bildende Nut (35) ausgebildet ist.
6. Hydraulische Dämpfungseinrichtung (1) nach Anspruch 5 , dadurch gekennzeichnet , dass einer Ausnehmung (33) eine Nut (35) zugeordnet ist.
7. Hydraulische Dämpfungseinrichtung (1) nach Anspruch 6 , dadurch gekennzeichnet , dass die Ausnehmungen (33) an einem Ausnehmungsabschnitt (32) und die Nuten (35) in einem Nutenabschnitt (34) der Kolbenstangeneinheit (2) ausgebildet sind, wobei ein Ausnehmungsabschnitt (32) an die Stirnseite (11) angrenzt und die Nutenabschnitte (34) jeweils an zwei Ausnehmungsabschnitte (32) angrenzen.
8. Hydraulische Dämpfungseinrichtung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass die Gehäuse-Innenwandung (9) zur Erweiterung oder Verengung des Strömungskanals (27) einen sich entlang einer axialen Erstreckung der Gehäuse-Innenwandung (9) verändernden Innendurchmesser (30, 31) aufweist.
9. Hydraulische Dämpfungseinrichtung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass sich der Querschnitt des Strömungskanals (27) in Strömungsrichtung, insbesondere durch Verringerung einer Höhe der Ausnehmung (33), verengt.
10. Hydraulische Dämpfungseinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 , dadurch gekennzeichnet , dass sich der Querschnitt des Strömungskanals (27) in Strömungsrichtung, insbesondere durch Vergrößerung einer Höhe der Ausnehmung (33), erweitert.
11. Hydraulische Dämpfungseinrichtung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass im Ausgleichsraum (18) ein elastischer Ausgleichskörper (36) angeordnet ist.
12. Hydraulische Dämpfungseinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 11 , dadurch gekennzeichnet , dass in Strömungsrichtung aufeinanderfolgende Ausnehmungen (33) in Umfangsrichtung, bevorzugt maximal 180°, versetzt zueinander angeordnet sind.
13. Hydraulische Dämpfungseinrichtung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass das Gehäuse (3) und/oder die Kolbenstangeneinheit (2) modular ausgeführt sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine hydraulische Dämpfungseinrichtung mit einem Gehäuse, mit einem radial umfangsseitig von einer Gehäuse-Innenwandung des Gehäuses begrenzten Gehäuse-Innenraum, in dem eine Kolbenstangeneinheit beweglich aufgenommen ist, wobei die Gehäuse-Innenwandung und die Kolbenstangeneinheit einen Dämpfungsraum zur Aufnahme einer Dämpfungsflüssigkeit begrenzen, wobei im Gehäuse ein Ausgleichsraum zur Aufnahme von aus dem Dämpfungsraum durch eine Dämpfungsbewegung der Kolbenstangeneinheit verdrängte Dämpfungsflüssigkeit ausgebildet ist, der fluidisch mit dem Dämpfungsraum verbunden ist. Hydraulische Dämpfungseinrichtungen, die auch als Stopper oder Vereinzeler bezeichnet werden, sind aus dem Stand der Technik bekannt. So offenbart die DE 10 2014 018 514 A1 ein Anschlagmodul mit einem Dämpfungsmodul, das ein Anschlagglied gedämpft bewegt, wenn dieses durch einen anschlagenden Gegenstand bewegt wird. Solche Dämpfungseinrichtungen kommen insbesondere bei Transportprozessen zum Einsatz, die beispielhaft einen auf einem Förderband laufenden Werkstückträger oder Paletten abbremsen. So kann exemplarisch ein Werkstückträger auf Höhe einer Bearbeitungseinrichtung mittels der Dämpfungseinrichtung zur Bearbeitung angehalten werden. Hierfür wird der abzubremsende Gegenstand mit der Kolbenstangeneinheit der Dämpfungseinrichtung in Kontakt gebracht, die zu diesem Zweck beispielhaft in eine Bewegungsbahn des abzubremsenden Gegenstands abschnittsweise hineinragt. Durch den Kontakt wird die Kolbenstangeneinheit entlang einer Bewegungsrichtung von einer ersten Stellung, die auch als Ausgangsstellung oder ausgefahrene Stellung bezeichnet werden kann, in eine zweite Stellung verschoben, in der ein Volumen des Dämpfungsraums gegenüber der ersten Stellung reduziert ist. Diese Bewegung kann auch als Dämpfungsbewegung bezeichnet werden. Durch die Dämpfungsbewegung und eine damit verbundene Abnahme des Volumens des Dämpfungsraums wird die im Dämpfungsraum befindliche Dämpfungsflüssigkeit aus diesem verdrängt und strömt in den fluidisch mit dem Dämpfungsraum verbundenen Ausgleichsraum. Die erforderliche Dämpfung, also diejenige Kraft, die zum Abbremsen oder Anhalten des abzubremsenden Gegenstands erforderlich ist, richtet sich in der Regel nach dem ursprünglichen Impuls des abzubremsenden Gegenstands und sollte idealerweise der Dämpfung der hydraulischen Dämpfungseinrichtung entsprechen, wobei die Dämpfung der hydraulischen Dämpfungseinrichtung diejenige Kraft darstellt, die für eine Aufrechterhaltung der Dämpfungsbewegung erforderlich ist. Die Dämpfung der hydraulischen Dämpfungseinrichtung ist dabei eine Funktion des Strömungswiderstands, der von der aus dem Dämpfungsraum verdrängten Dämpfungsflüssigkeit beim Strömen vom Dämpfungsraum in den Ausgleichsraum überwunden werden muss. Der Zeitraum, der vom ersten Kontakt des anzuhaltenden Gegenstands bis zum Ende der Dämpfungsbewegung, die beispielsweise mit einem vollständigen Anhalten des Gegenstands oder mit Reduzierung auf eine gewünschte Geschwindigkeit endet, vergeht, wird dabei als Dämpfungszeit bezeichnet. Die Dämpfungszeit ist dabei insbesondere eine Funktion der Dämpfung der Dämpfungseinrichtung und des Impulses des anzuhaltenden Gegenstands. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine verbesserte hydraulische Dämpfungseinrichtung bereitzustellen. Diese Aufgabe wird durch eine hydraulische Dämpfungseinrichtung mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Die erfindungsgemäße hydraulische Dämpfungseinrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass zwischen einer Kolbenstangeneinheit-Außenseite und der Gehäuse-Innenwandung ein Strömungskanal zum Durchströmen der aus dem Dämpfungsraum verdrängten Dämpfungsflüssigkeit mit einem entlang einer axialen Erstreckung des Gehäuses sich verändernden Querschnitt gebildet wird. Unter sich veränderndem Querschnitt wird dabei verstanden, dass der Querschnitt des Strömungskanals in Strömungsrichtung, d.h. vom Dämpfungsraum bis zum Ausgleichsraum, nicht konstant ist. Hierunter fallen sowohl eine Verengung des Querschnitts, eine Erweiterung des Querschnitts als auch eine Änderung der Geometrie des Querschnitts, beispielsweise kreissegmentförmig auf kreisringförmig oder dergleichen. Durch die Änderung des Querschnitts des Strömungskanals ändert sich auch der von der Dämpfungsflüssigkeit zu überwindende Strömungswiderstand und somit die Dämpfung der hydraulischen Dämpfungseinrichtung. So ist es mit der erfindungsgemäßen hydraulischen Dämpfungseinrichtung beispielhaft möglich, über die Dämpfungsbewegung zunächst eine schwächere Dämpfung bereitzustellen, die mit zunehmender Annäherung der Kolbenstangeneinheit an die zweite Stellung zunimmt, um den abzubremsenden Gegenstand immer stärker zu verzögern. Auch ist es mit der hydraulischen Dämpfungseinrichtung möglich, eine konstante Dämpfung über den räumlichen und zeitlichen Dämpfungsverlauf aufrechtzuerha