Dämpfungselement umfasst

Beschreibung

Technisches Gebiet

Die Erfindung betrifft ein Dämpfungselement.

Außerdem betrifft die Erfindung ein Bolzensetzgerät, das ein solches Dämpfungselement umfasst.

Stand der Technik

Aus der EP 2 402 119 B1 ist ein Dämpfungselement bekannt, das in einem Bolzensetzgerät zur Anwendung gelangt.

Das Dämpfungselement ist als Verzögerungselement zum Verzögern eines Kolbens eines Bolzensetzgeräts ausgebildet. Das Verzögerungselement umfasst ein Anschlagelement mit einer Anschlagfläche für den Kolben und ein Schlagdämpfungselement. Das Anschlagelement und die Anschlagfläche bestehen aus einem Metall und/ oder einer Legierung.

Das Schlagdämpfungselement besteht aus einem elastomeren Werkstoff.

Das aus einem Metall und/ oder einer Legierung bestehende Anschlagelement hat den Nachteil, dass es zur Dämpfungswirkung des Verzögerungselements praktisch nichts beiträgt. Das Anschlagelement nimmt die überschüssige Energie des Kolbens im Wesentlichen ungedämpft auf und gibt sie zur Dämpfung an das Schlagdämpfungselement weiter. Die überschüssige Energie des Kolbens wird praktisch ausschließlich durch das aus einem elastomeren Werkstoff bestehende Schlagdämpfungselement gedämpft.

Darstellung der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Dämpfungselement und ein Bolzensetzgerät, das ein solches Dämpfungselement umfasst, derart weiterzuentwickeln, dass überschüssige Schlagenergie gezielter und besser gedämpft werden kann, dass das Dämpfungselement besser an die jeweiligen Gegebenheiten des Anwendungsfalls angepasst werden kann und, in Relation zur Dämpfungswirkung, nur geringe Abmessungen aufweist und dadurch auch in kleinen Einbauräumen, zum Beispiel eines Bolzensetzgeräts, zur Anwendung gelangen kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen der Ansprüche 1 und 9 gelöst. Auf vorteilhafte Ausgestaltungen nehmen die Unteransprüche Bezug.

Zur Lösung der Aufgabe ist ein Dämpfungselement vorgesehen, umfassend zwei voneinander abweichende ringförmige erste und zweite Dämpfelemente und einen Verbindungsring, wobei die Dämpfelemente mittels des Verbindungsrings funktionstechnisch miteinander verbunden sind.

Hierbei ist von Vorteil, dass zwei in einer funktionstechnischen Reihenschaltung angeordnete Dämpfelemente zur Anwendung gelangen.

Währen der bestimmungsgemäßen Verwendung des Dämpfungselements schlägt der Kolben der Eintreibvorrichtung zunächst auf das erste Dämpfelement, wobei dabei bereits ein Teil der überschüssigen Schlagenergie gedämpft wird. Die verbliebene überschüssige Schlagenergie wird mittels des Verbindungsrings in das zweite Dämpfelement eingeleitet und dort weiter gedämpft. Hierbei ist von Vorteil, dass sich, bezogen auf die Größe des Dämpfungselements, eine sehr wirkungsvolle Dämpfung ergibt.

Die Dämpfelemente können eine voneinander abweichende Härte aufweisen, wobei das zweite Dämpfelement dem ersten Dämpfelement während der bestimmungsgemäßen Verwendung des Dämpfungselements in einer funktionstechnischen Reihenschaltung nachgeschaltet ist. Hierdurch lässt sich die Dämpfungscharakteristik des Dämpfungselements auf die jeweils bestimmungsgemäße Verwendung besonders gut einstellen.

Weicht außerdem die jeweilige Gestalt der Dämpfelemente voneinander ab, ergibt sich eine Vielzahl von Möglichkeiten, die Dämpfungscharakteristik des Dämpfungselements durch die Dämpfelemente an den jeweiligen Anwendungsfall gut anpassen zu können. Mit nur einem einzigen Dämpfelement ist eine derart feine Abstimmung des Dämpfungselements auf den jeweiligen Anwendungsfall demgegenüber nicht möglich.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann es vorgesehen sein, dass das erste Dämpfelement eine geringere Härte als das zweite Dämpfelement aufweist.

Das Verhältnis aus der Härte Shore A des ersten Dämpfelements zur Härte Shore A des zweiten Dämpfelements kann 0,6 bis 0,95, weiter bevorzugt 0,75 betragen. Ein derartiges Verhältnis hat sich, insbesondere für die Anwendung des Dämpfungselements in einem Bolzensetzgerät, als vorteilhaft bewährt.

Die Härte Shore A des ersten Dämpfelements kann bevorzugt 70, die Härte Shore A des zweiten Dämpfelements bevorzugt 90 betragen.

Insgesamt haben sich Härten Shore A für die Dämpfelemente als vorteilhaft erwiesen, die, abhängig vom jeweiligen Anwendungsfall, zwischen 60 und 95 liegen. Der Verbindungsring kann aus einem zähharten polymeren Werkstoff bestehen. Hierbei ist von Vorteil, dass sich ein solcher Verbindungsring einfach und kostengünstig herstellen lässt. Abhängig von den Dämpfungseigenschaften des zur Anwendung gelangenden polymeren Werkstoffs kann der Verbindungsring sogar die Dämpfung der überschüssigen Schlagenergie unterstützen.

Der Verbindungsring kann bevorzugt faserverstärkt sein. Dadurch ist der Verbindungsring besonders haltbar und weist gleichbleibend gute Gebrauchseigenschaften während einer langen Gebrauchsdauer auf.

Das erste Dämpfelement und/ oder das zweite Dämpfelement können mit dem Verbindungsring form- oder stoffschlüssig verbunden sein.

Weiter bevorzugt sind das erste Dämpfelement und der Verbindungsring durch eine formschlüssige Verbindung, zum Beispiel eine Rastverbindung miteinander verbunden. Dazu weist das erste Dämpfelement bevorzugt eine Hinterschneidung auf, in die ein kongruent gestalteter Rastvorsprung des Verbindungsrings eingreift.

Auch eine ungehaftete Zuordnung des zweiten Dämpfelements zum Verbindungsring kann vorgesehen sein.

Wichtig ist das funktionstechnische Zusammenwirken der beiden Dämpfelemente während der bestimmungsgemäßen Verwendung des Dämpfungselements.

Außerdem betrifft die Erfindung ein Bolzensetzgerät, umfassend ein Dämpfungselement, wie zuvor beschrieben, und eine Eintreibvorrichtung mit einem Kolben, wobei der Kolben zum Dämpfen überschüssiger Schlagenergie mit dem ersten Dämpfelement des Dämpfungselements in Berührung bringbar ist und wobei dem ersten Dämpfelement das zweite Dämpfelement mittels des Verbindungsrings in einer funktionstechnischen Reihenschaltung nachgeschaltet ist.

Ein solches Bolzensetzgerät mit einem solchen Dämpfungselement hat den Vorteil, dass die überschüssige Schlagenergie des Kolbens der Eintreibvorrichtung besonders wirkungsvoll gedämpft wird. Durch die funktionstechnische Reihenschaltung der voneinander abweichenden Dämpfelemente ergibt sich eine abgestufte Dämpfungswirkung.

Ein weiterer Vorteil des Aufbaus ist, dass das Verbindungselement eine reduzierte Schlagenergie beim Aufschlag des Kolbens erhält, da das erste Dämpfelement bereits einen Teil der Energie dissipiert hat.

Kurzbeschreibung der Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Dämpfungselements im Einbauraum eines erfindungsgemäßen Bolzensetzgeräts ist in den schematisch dargestellten Figuren 1 bis 3 gezeigt und wird nachfolgend näher beschrieben.

Die Figuren 1 bis 3 zeigen:

Figur 1 das Dämpfungselement in seiner herstellungsbedingten Form, lose eingebaut im Einbauraum eines Bolzensetzgeräts,

Figur 2 das Dämpfungselement aus Figur 1 zu Beginn der Dämpfung der überschüssigen Schlagenergie und

Figur 3 das Dämpfungselement aus den Figuren 1 und 2 im maximal belasteten Zustand. Ausführung der Erfindung

In den Figuren 1 bis 3 ist das erfindungsgemäße Dämpfungselement 4 im Einbauraum des erfindungsgemäßen Bolzensetzgeräts angeordnet.

Die Figuren zeigen einen schematisch dargestellten Ausschnitt aus dem Bolzensetzgerät.

Die Eintreibvorrichtung 5 mit dem Kolben 6 ist oberhalb des Dämpfungselements 4 dargestellt.

Das Dämpfungselement 4 weist keine metallischen Bauteile auf. Alle zur Anwendung gelangenden Werkstoffe, also die Werkstoffe, aus denen die beiden Dämpfelemente 1 , 2 und der Verbindungsring 3 bestehen, haben im gezeigten Ausführungsbeispiel dämpfende Eigenschaften.

Das erste Dämpfelement 1 und das zweite Dämpfelement 2 bestehen jeweils aus einem gummielastischen oder thermoplastischen Werkstoff. Die Dämpfelemente 1 , 2 können eine voneinander abweichende Härte Shore A aufweisen.

Der Verbindungsring 3 besteht demgegenüber aus einem zähharten polymeren Werkstoff. Die beiden Dämpfelemente 1 , 2 sind an einander axial gegenüberliegenden Stirnseiten des Verbindungsrings 3 angeordnet.

Das erste Dämpfelement 1 ist mit dem Verbindungsring 3 durch eine formschlüssige Verbindung verbunden. Dazu weist das erste Dämpfelement 1 eine Hinterschneidung auf, in die ein kongruent gestalteter Vorsprung des Verbindungsrings 3 eingreift. Dadurch bilden das erste Dämpfelement 1 und der Verbindungsring 3 eine vormontierte Einheit.

Diese vormontierte Einheit ist dem zweiten Dämpfelement ungehaftet zugeordnet. Zur Funktion wird Folgendes ausgeführt:

In Figur 1 ist das Dämpfungselement 4 in seiner herstellungsbedingten Form im Einbauraum eines Bolzensetzgeräts, also im unbelasteten Zustand, gezeigt. Das Gehäuse des Bolzensetzgeräts ist mit Bezugsziffer 7 bezeichnet.

In Figur 2 ist das Dämpfungselement 4 aus Figur 1 zu Beginn der Dämpfung gezeigt. Der Kolben 6 der Eintreibvorrichtung 5 berührt das relativ weichere erste Dämpfelement 1. Die Dämpfung setzt ein und nimmt zur Dämpfung überschüssiger Schlagenergie mit zunehmender Einfederung des Dämpfungselements 4 progressiv zu.

In Figur 3 ist das Dämpfungselement 4 aus den Figuren 1 und 2 unter maximaler Belastung dargestellt. Die in den Figuren 1 und 2 noch vorhandenen Hohlräume im Einbauraum um das Dämpfungselement 4 sind durch die - per Definition - Inkompressibilität der gummielastischen Werkstoffe der Dämpfelemente 1 , 2 in Figur 3 vollständig ausgefüllt. Die Dämpfungswirkung des Dämpfungselements 4 ist maximal.

Durch die formschlüssige Verbindung des ersten Dämpfelements 1 mit dem Verbindungsring 3 und die ungehaftete Zuordnung des Verbindungsrings 3 zum zweiten Dämpfelement 2 ergibt sich eine Art Baukasten für das Dämpfungselement 4. Dadurch kann das Dämpfungselement 4 besonders schnell und einfach an die jeweiligen Gegebenheiten des Anwendungsfalls angepasst werden.