DE3909494A1

DE3909494A1 - End-of-travel damping system

Info

Publication number: DE3909494A1
Application number: DE19893909494
Authority: DE
Inventors: Hartmut Eichinger
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1989-03-22
Filing date: 1989-03-22
Publication date: 1990-09-27

Abstract

In the case of an end-of-travel damping means which consists of buffers (3, 5, 6) composed of elastomers, said buffers undergoing a compression during the damping process, it is proposed to arrange a plurality of buffers (3, 5, 6) in such a way that, at the start of the damping process, the buffer with the lowest spring constant (3) is compressed, after a further damping distance has been covered the buffer (5) with the second-lowest spring constant is compressed, in the event of further continuation of the damping travel, the buffer (6) with the third-lowest spring constant is compressed. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein Endlagendämpfungs system insbesondere für Wippen, mit Puffer aus Elastomeren, die während des Dämpfungs vorganges eine Kompression erfahren.The invention relates to a cushioning system especially for rockers, with buffer Made of elastomers that are used during damping experience a compression.

Von bestimmten Spielplatzgeräten, wie z. B. den Wippen ist zur Erreichung eines gewissen Benutzungskomforts die Anbringung einer End lagendämpfung bekannt. Im einfachsten Fall werden hierzu ausgediente Autoreifen nach oben weisend mit ihren Enden im Boden befe stigt, so daß eine Abbremsung und ein weicher Anschlag entsteht.Certain playground equipment, such as. B. the seesaw is to achieve a certain Ease of use attaching an end position damping known. In the simplest case are used tires for this purpose Befe with their ends pointing in the ground increases so that a deceleration and a softer Stop arises.

Probleme ergeben sich bei größeren Spielge räten, die gleichzeitig von sehr wenigen aber auch von sehr vielen Personen benutzbar sind, so daß größenmäßig sehr unterschiedliche Kräf te auftreten können und abgefangen werden müs sen. Autoreifen, Industriestoßdämpfer o. dgl. erfüllen die gestellten Bedingungen nur unzu reichend.Problems arise with larger games advise that at the same time by very few can also be used by a large number of people, so that size is very different te can occur and must be intercepted sen. Car tires, industrial shock absorbers or the like only slightly meet the conditions reaching.

Die Erfindung hat sich deshalb die Schaf fung eines Endlagendämpfungssystemes zur Aufgabe gemacht, das auch bei größenmäßig sehr unterschiedlichen Kräften einen wei chen Anschlag garantiert.The invention has therefore the sheep tion of a cushioning system for Task done, even in terms of size very different forces guaranteed stop.

Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß durch mehrere Puffer unterschiedlicher Fe kerkonstante, die derart angeordnet sind, daß zu Beginn des Dämpfungsvorganges der Puffer mit der niedrigsten Federkonstan ten komprimiert, nach Zurücklegen eines weiteren Dämpfungsweges der Puffer mit der zweitniedrigsten Federkonstanten kompri miert, evtl. bei weiterem Fortsetzen des Dämpfungsweges der Puffer mit der dritt niedrigsten Federkonstanten komprimiert usw.This object is achieved according to the invention through several buffers of different Fe core constant, which are arranged in such a way that at the beginning of the damping process Buffer with the lowest spring constant ten compressed, after putting one further damping path of the buffer with the second lowest spring constant kompri lubricated, possibly if the Damping path of the buffer with the third lowest spring constants compressed etc.

Die vorgeschlagene Endlagendämpfung be steht aus mehreren Elastomeren, die nach Art eines Stufensystems intervallartig komprimiert werden. Zu Beginn der Dämp fung (erste Stufe) wird der Puffer mit der niedrigsten Federkontante komprimiert. Ist die Energie jedoch so hoch, daß sie mit dem Puffer der ersten Stufe nicht allein vernichtet werden kann, wird mit Überschreiten eines gewissen Dämpfungs weges der Puffer mit der zweithöchsten Federkonstanten komprimiert. Dieser Vor gang wird solange fortgesetzt, bis die Bewegungsenergie entweder völlig vernich tet ist oder der Puffer mit der niedrig sten Federkonstante maximal komprimiert wurde.The proposed end position damping be is made up of several elastomers that follow Kind of a step system in intervals be compressed. At the beginning of the damper fung (first stage) becomes the buffer with the lowest spring constant compressed. However, the energy is so high that it not with the first stage buffer can be destroyed alone, with Exceeding a certain damping way the buffer with the second highest Compressed spring constants. This before will continue until the Either completely erase kinetic energy tet or the buffer with the low most spring constant compressed to the maximum has been.

In Anlehnung an die physikalische Ter minologie wird unter dem Begriff "Feder konstante" jener Proportionalitätsfaktor verstanden, der bei einer harmlosen Schwingung den Zusammenhang zwischen Kraft und zurückgelegtem Weg angibt. Je größer die Federkonstante um so geringer ist bei gleicher aufgewandter Kraft der zurück gelegte Weg. Im Umkehrschluß erfordert der gleiche Kompressionsweg bei einer hö heren Federkonstanten eine größere Kraft.Based on the physical ter minology is called "spring constant "that proportionality factor understood who at a harmless Vibration the relationship between force and indicates the distance traveled. The bigger the spring constant is the lower at same applied force the back laid path. Conversely, required the same compression path at a high higher spring constants a greater force.

Die einzelnen Puffer sind so angeordnet, daß zu Beginn des Dämpfungsweges (erste Stufe) nur der "weiche" Puffer kompri miert wird, was ein sachtes Abbremsen über einen langen Weg ergibt. Es handelt sich hierbei um die Normalbremsung. So fern die erste Stufe zur vollständigen Vernichtung der Bewegungsenergie nicht ausreicht, beginnt mit Überschreiten ei nes bestimmten Bremsweges die nächste Bremsphase (zweite Stufe), in welcher der Puffer mit der zweitniedrigsten Fe derkonstanten komprimiert. Das wesentlich steifere Puffermaterial verformt sich entsprechend langsam und bewirkt ein we sentliches härteres Abbremsen. Dement sprechend ist die vernichtbare Energie entsprechend größer. Mit weiterem Über schreiten der maximalen Belastung des zweiten Puffers beginnt die Kompression des nächsten Puffers, d. h. desjenigen mit der drittniedrigsten Federkonstan ten (dritte Stufe). Er ist wesentlich härter und deshalb zur Vernichtung be trächtlicher Energien in der Lage. Die ser Vorgang setzt sich intervallartig bis zur letzten, den Endanschlag bil denden Stufe fort.The individual buffers are arranged so that at the beginning of the damping path (first Level) only the "soft" buffer kompri is lubricated, which is a gentle braking over a long way. It deals this is normal braking. Like this far the first stage to complete Destruction of kinetic energy is not sufficient, begins with exceeding ei the next braking distance Braking phase (second stage), in which the buffer with the second lowest Fe derkonstanten compressed. The essential stiffer buffer material deforms accordingly slow and causes a we noticeably harder braking. Dement the destructible energy is speaking accordingly larger. With further over exceed the maximum load of the compression starts in the second buffer the next buffer, d. H. of that with the third lowest spring constant ten (third stage). It is essential harder and therefore to be destroyed able energies. The This process continues at intervals to the last, the end stop bil level.

Demnach stellt sich die Funktion wie folgt dar: Bei geringer Belastung, wie sie in üblichen Spiel- und Wippsituati onen auftreten, arbeitet vornehmlich der Puffer mit der niedrigsten Feder konstanten. Bei einer leichten Über lastung beginnt der nächste Puffer (zweite Stufe) zu arbeiten. Bei großen Überlastungen werden ein Großteil der Puffer sukzessive und im Extremfall bis hin zum Notanschlag (letzte Stu fe) komprimiert.Accordingly, the function turns out how follows: At low loads, like them in usual play and rocking situations onen occurs, works primarily the buffer with the lowest spring constant. With a slight over the next buffer begins (second stage) to work. For large ones A large part of the congestion Buffer successively and in extreme cases to the emergency stop (last stu fe) compressed.

Die mit dem erfindungsgemäßen Endlagen dämpfungssystem erreichbaren Vorteile sind in mehrerer Hinsicht entscheidend:
Als erstes erhält man sowohl bei gro ßen als auch kleinen Belastungen (Be nutzergewicht) stets einen weichen An schlag und eine geringe Bremsbeschleu nigung. Auch bei Überlastungen entste hen keine harten Stöße auf das gesamte System. Es resultiert eine Vernichtung bzw. Umwandlung und Umlenkung der Schau kelenergie. Das Dämpfungssystem ist war tungsfrei, montagefreundlich und auch kostengünstig. Ein weiterer Zusatzef fekt ergibt sich daraus, daß bei ent sprechender Wahl der Federkonstanten erster Stufe eine Aufschaukelung der Wippbewegung dadurch erreicht werden kann, daß der hier wirkende Puffer einen großen Teil der eingebrachten Energie speichert und bei Entlastung sofort wieder abgibt. Hierdurch wird es mitunter bereits einer einzigen Person möglich, die Wippe durch takt gerechtes Be- und Entlasten im Rhyth mus der Eigenschwingungsfrequenzen des Systems auch bei großen Spielgeräten die Wippbewegung zu erzeugen. Diese Aufschaukelung ist allerdings nur bis zum Erreichen der zweiten Stufe (Puf fer mit der zweitniedrigsten Feder konstante) machbar. Bei dessen Bean spruchung verändern sich die Frequen zen der Eigenschwingungen so sehr, daß dem Benutzer ein weiteres Aufschaukeln über diese Grenze hinaus unmöglich ge macht wird. Man erhält eine stufenar tige Federkonstante. Der Spielanreiz wird hierdurch erhöht.The advantages achievable with the end position damping system according to the invention are decisive in several respects:
First of all, you get a soft stop and a low brake acceleration, both with large and small loads (user weight). Even with overloads, there are no hard impacts on the entire system. The result is destruction or conversion and redirection of the rock energy. The damping system is maintenance-free, easy to install and also inexpensive. A further additional effect results from the fact that with a corresponding choice of spring constants first stage, a rocking of the rocking movement can be achieved in that the buffer acting here stores a large part of the energy introduced and releases it again immediately when the load is released. As a result, it is sometimes possible for a single person to generate the seesaw movement even with large play equipment by means of timely loading and unloading in the rhythm of the system's natural vibration frequencies. However, this build-up is only feasible until the second stage (buffer with the second lowest spring constant) is reached. When it is used, the frequencies of the natural vibrations change so much that the user is unable to swing further beyond this limit. You get a step-like spring constant. This increases the incentive to play.

Grundsätzlich ist im Rahmen der Erfin dung unerheblich, ob mit Beaufschlagung des nächsten Puffers, d. h. desjenigen mit der nächsthöheren Federkonstanten, die Kompression des oder der zeitlich davor beaufschlagten Puffer fortgesetzt oder verstärkt oder aber die Endlage der jeweiligen Stufe beibehalten wird.Basically, the Erfin irrelevant whether applied the next buffer, d. H. of that with the next higher spring constant, the compression of the or the temporal previously applied buffer continued or reinforced or the end position the respective level is maintained.

In einer bevorzugten Weiterbildung be steht das Endlagendämpfungssystem aus insgesamt drei Puffern, wobei der Puf fer mit niedrigster Federkonstanten (er ste Stufe) die Normalbremsung vornimmt, die zweite Stufe die Überlastbremse dar stellt und die dritte als fast steifer Endanschlag den Notanschlag.In a preferred development be the end position damping system is pending a total of three buffers, the puf fer with the lowest spring constant (er step) performs the normal braking, the second stage is the overload brake poses and the third as almost stiffer End stop the emergency stop.

Ohne Beschränkung der Allgemeinheit wird für den Puffer niedriger Federkonstante im speziellen das Material "Aclacell" und für den Puffer mittlerer Federkonstante das Material "Autan" vorgesehen.Without limitation of generality for the buffer with low spring constant in particular the material "Aclacell" and for the medium spring constant buffer the material "Autan" provided.

In einer speziellen Ausführungsform be steht das Endlagendämpfungssystem auf zwei teleskopartig gegeneinander ver schiebbaren Rohren, bei denen im Inne ren des einen Rohres der Puffer mit der niedrigsten Federkonstante nach außen über dieses Rohr überstehend befestigt ist und dadurch in das andere, relativ hiergegen bewegbare eingreift. An dessen äußerer Stirnseite, die im Inneren des zweiten Rohres liegt, ist eine Platte angebracht, die einerseits im Inneren des anderen Rohres frei bewegbar ist und andererseits sich soweit nach au ßen erstreckt, daß sie eine Anschlags fläche für das Rohr darstellt, in dem der Puffer befestigt ist. Auf dieser Platte nach außen zu sind die beiden weiteren Puffer mit höherer Federkon stante befestigt, wobei deren Ausdeh nung in axialer Richtung relativ zu einander so bemessen ist, daß die Aus dehnung des Puffers mit der höchsten Federkonstante geringer als die des anderen ist.In a special embodiment be the end position damping system stands up two telescopically against each other ver sliding tubes, in which inside Ren the one pipe the buffer with the lowest spring constant to the outside protruding over this pipe is and thereby into the other, relative intervening movable intervenes. On whose outer face, which is inside the second tube is a plate attached the one inside the other tube is free to move and on the other hand so far outward eats stretches that they have a stop represents area for the pipe in which the buffer is attached. On this The two are the plate towards the outside another buffer with a higher spring cone attached, the extent of which tion in the axial direction relative to each other is such that the out expansion of the buffer with the highest Spring constant lower than that of the other is.

Die Funktionsweise dieser Ausführungs form ist wie folgt:How this execution works form is as follows:

Das äußere Ende desjenigen Rohres, in dem der Puffer mit der niedrigsten Fe derkonstante befestigt ist, wird mit seinem äußeren Ende raumfest z. B. am Boden befestigt. Das äußere Ende des zweiten gegenüberliegenden Rohres, die in ihrer Gesamtheit das Teleskop erge ben, wird während des Dämpfungsvorgan ges stirnseitig mit einer in axialer Richtung wirkenden Kraft beaufschlagt. Dabei schieben sich die beiden Rohre übereinander und zwar soweit, bis das Rohr den Puffer mit der mittleren Fe derkonstanten kontaktiert, hierbei die Platte in axialer Richtung mitführt, wodurch eine Kompression des Puffers mit der niedrigsten Federkonstanten er folgt. Sie setzt sich solange fort, bis die Platte an der Stirnseite des ande ren Rohres, indem das der Platte gegen überliegende Ende des Puffers mit der niedrigsten Federkonstante befestigt ist, zum Anschlag kommt. Bis zu die sem Zeitpunkt erfolgt keine nennenswer te Kompression des Puffers mit der mitt leren und insbesondere desjenigen mit der höchsten Federkonstante. Mit Errei chen des stirnseitigen Anschlages ver bleibt der erste Puffer (erste Stufe) in dieser Position, so daß bei Fort setzung der Belastung in axialer Rich tung die Kompression des Puffers mit der höheren, jedoch nicht mit der höch sten Federkonstanten beginnt. Mit Zu rücklegen einer bestimmten, durch die axiale Erstreckung beider Puffer höhe rer Federkonstanten bestimmten Weges be ginnt die Kompression des Puffers höch ster Federkonstanz unter gleichzeitiger Fortsetzung der Kompression des sich ebenfalls auf der Platte befindlichen Puffers (zweite Stufe). Der letzte Puf fer stellt den Notanschlag dar, um ein unmittelbares Aufeinanderschlagen von Metall auf Metall von der Stirnseite des Rohres auf die Platte zu verhin dern.The outer end of that tube, in which is the buffer with the lowest Fe the constant is fixed with its outer end spatially fixed z. B. on Ground attached. The outer end of the second opposite tube, the in its entirety the telescope erge ben, is during the damping process front face with one in axial Directed force applied. The two tubes slide one on top of the other until the Pipe the buffer with the middle feet derkonstant contacted, here the Carries the plate in the axial direction, causing a compression of the buffer with the lowest spring constant he follows. It continues until the plate on the front of the other pipe by pressing against the plate overlying end of the buffer with the lowest spring constant attached comes to the stop. Up to that There is no significant date compression of the buffer with the mean leren and especially with the highest spring constant. With Errei ver the end stop remains the first buffer (first stage) in this position, so that at Fort setting the load in the axial direction the compression of the buffer the higher, but not the highest most spring constant begins. With To cover a certain, by which axial extent of both buffers spring constants of a certain path The compression of the buffer begins highest most constant spring under simultaneous Continuation of the compression of the also on the plate Buffers (second stage). The last puff fer represents the emergency stop to one instant hit of Metal on metal from the front of the pipe on the plate other.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vor teile der Erfindung lassen sich dem nach folgenden Beschreibungsteil entnehmen, indem anhand der Zeichnung ein Ausfüh rungsbeispiel der Erfindung näher er läutert wird. Sie zeigt in Querschnitts darstellung einen Axialschnitt durch ein Endlagendämpfungssystem erfindungsgemä ßer Art.Further details, characteristics and before parts of the invention can be remove the following description, by making an execution based on the drawing Example of the invention he closer is refined. It shows in cross section representation of an axial section through a End position damping system according to the invention of a kind.

Es besteht in seinem grundsätzlichen Auf bau aus einem äußren Rohr (1) und einem teleskopartig darin bewegbaren inneren Rohr (2). Im Inneren des letzteren ist der Puffer (3) mit der im Vergleich zu den übrigen niedrigsten Federkonstanten mit dem einen Ende derart befestigt, daß das andere Ende über das Rohr (2) ins Innere des Rohres (1) übersteht. Im ge zeigten Ausführungsbeispiel besteht der Puffer aus zwei aufeinandergesetzten Ein zelstücken. Am oberen, d. h. im Inneren des Rohres (1) befindlichen Ende des Puffers (3) ist eine Platte (4) befe stigt, die derart bemessen ist, daß sie sich im Inneren des Rohres (1) bewegen läßt, jedoch auf der Stirnseite des inne ren Rohres (2) anschlagsmäßig anzuliegen kommt.It consists in its basic construction of an outer tube ( 1 ) and a telescopically movable inner tube ( 2 ). In the interior of the latter, the buffer ( 3 ) is fastened with one end in comparison with the other lowest spring constants in such a way that the other end projects beyond the tube ( 2 ) into the interior of the tube ( 1 ). In the embodiment shown, the buffer consists of two individual pieces one on top of the other. At the top, ie inside the tube ( 1 ) end of the buffer ( 3 ) is a plate ( 4 ) BEFE Stigt, which is dimensioned such that it can be moved inside the tube ( 1 ), but on the front side of the inner pipe ( 2 ) comes to rest against the stop.

Auf der Oberseite der Platte ist koaxial und in Form eines Hohlzylinders der Puf fer (5) mit der mittleren Federkonstan ten befestigt. In seinem Inneren ist der Puffer (6) mit der höchsten Federkonstan ten mit einer in axialer Richtung geringe ren Ausdehnungen gegenüber Puffer (5) an gebracht, der die Funktion des Notanschla ges übernimmt.On the top of the plate is coaxial and in the form of a hollow cylinder the buffer ( 5 ) with the central spring constant th. Inside, the buffer ( 6 ) with the highest spring constant with a smaller axial expansion in the axial direction than buffer ( 5 ) is placed on, which takes over the function of the emergency stop.

Die Belastung dieses Endlagendämpfungssy stemes erfolgt in der durch den Pfeil (7) angegebenen axialen Richtung.The loading of this end position damping system takes place in the axial direction indicated by the arrow ( 7 ).

Claims

1. End position damping system especially for seesaws, with buffers made of elastomers, which experience a compression during the damping process, characterized by several buffers ( 3, 5, 6 ) of different spring constant, which are arranged in such a way that the buffering process begins at the beginning of the damping process ( 3 ) compressed with the lowest spring constant, after covering another damping path the buffer ( 5 ) compressed with the second lowest spring constant, possibly with further continuation of the damping path of the buffer ( 6 ) compressed with the third lowest spring constant etc.

2. System according to claim 1, characterized by three buffers ( 3, 5, 6 ).

3. System according to claim 1 or 2, ge characterized by the material Aclacell for the buffer is low spring constant.

4. System according to any one of claims 1 to 3, characterized by the material Autan for the buffer medium Spring constant.

5. System according to claim 2, characterized in that in the interior of one of two telescopically displaceable tubes ( 1, 2 ) of the buffer ( 3 ) with the lowest Federkon is fixed protruding outwards, on the outer end face of a plate ( 4th ) is attached, on the one hand inside the other tube ( 1 ) is movable bar and on the other hand a stop surface for the one tube ( 2 ) and on the plate ( 4 ) in the direction of movement to the outside the two buffers ( 5, 6 ) are attached with a higher spring constant, the extent of the buffer ( 6 ) with the highest spring constant in the axial direction being less than that of the other.