DD154841A5 - Elastomer-daempfereinrichtung - Google Patents

Abstract

Die Elastomer-Daempfereinrichtung ist fuer Land- und Luftfahrzeuge, Krane, Bau- u. Strassenmaschinen sowie auch als Anschlag fuer bewegte Massen gedacht. Ihr Ziel, mit minimalstem Materialaufwand eine billig und einfach herstellbare Daempfereinrichtung zu schaffen, und ihre Aufgabe, deren Daempfungscharakteristik beliebig gestalten zu koennen, werden erfindungsgemaess dadurch geloest, dass im Inneren des Hauptbehaelters, vom Boden aus nach oben ragend, ein Hilfsbehaelter untergebracht ist, und sich hinter dem Kopf des Schaftes noch ein Plunger befindet, der beim Eintauchen des Schaftes in die Elastomerkammer des Hauptbehaelters in die Elastomerkammer des Hilfsbehaelters eintaucht. Der Schaft ist verschiebbar auf der Umfangsflaeche der Fuehrung des Hauptbehaelters und mittels des Plungers in der Fuehrung des Hilfsbehaelters gelagert. Auf dem Plunger befinden sich Laengseintiefungen, welche die Elastomerkammer des Hauptbehaelters verbinden. Zum Verbinden bei der Elastomerkammern ist erfindungsgemaess in der Wand des Hilfsbehaelters auch die Anordnung mindestens einer Oeffnung oder eines Rueckventils denkbar.

Description

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Elastomer-Dämpfereinrichtung

Anwendungsgebiet der Erfindung -

Die Erfindung betrifft eine Elastomer-Dämpfereinrichtung» Sie ist für den Einbau in alle Arten Straßen- und Schienenfahrzeuge, Plugzeuge, Krane sowie Bau- und Straßenmaschinen gedacht, kann aber genauso als Anschlag für bewegte Massen und dergleichen eingesetzt werden.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Aus dem französischen Patent 1 595 779 und dem US-Patent 1 365 623 sind bereits Elastomer-Dämpfereinrichtungen mit einem in einen Behälter mit kompressiblem Elastomer eintauchenden Schaft bekannt, deren Charakteristik, deren Dämpfungskennlinie sich aus der Größe des zwischen der Wand des Behälters und dem Kopf des in dem Behälter eintauchenden Schaftes vorhandenen Umfangsspaltes ergibt. Durch diesen Spalt fließt je nach der Größe der einwirkenden äußeren Kräfte und damit je nach der Eintauchtiefe des Schaftes in den Behälter der Elastomer aus der vor dem Kopf des Schaftes befindlichen Kammer zu der hinter dem Kopf des Schaftes angeordneten Kammer, Zum besseren Elast ome rausgleich sehen manche Lösungen im Inneren des Behälters noch die Ausbildung zusätzlicher Längseintiefungen in der Behälterwand vor·

Diese bekannten konstruktiven Lösungen von Elastomer-Dampf ereinrichtungen haben jedoch den Nachteil, daß der Umfangsspalt allein nur begrenzte Möglichkeiten der Gestaltung der erwünschten Dämpfungscharakteristik gestattet. Die Ausbildung von Eintiefungen in der tragwand des Behäl-

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ters wiederum vermindert wesentlich die Festigkeit der Wand des Hochdruckbehälters, in welchem der Elastomerarbeitsdruck immerhin einige Hundert MPa erreicht. Eine Zwischenwand mit entsprechenden Eintiefungen vorzusehen ist technisch schwer zu realisieren und erfordert einen •sehr hohen Aufwand,

Ziel der Erfindung .

Ziel der Erfindung ist die Entwicklung einer Elastomer-Dämpfereinrichtung, welche mit minimalstem Materialaufwand billig und einfach herstellbar ist.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine beliebige Gestaltung der Dämpfungs-Charakteristik an einer Elastomer-Dämpfereinrichtung zu ermöglichen. Dabei soll der Schaft nach dem Eindrücken in den Behälter leicht und schnell in seine Ausgangslage zurückkehren.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß im Inneren des Hauptbehälters vom Boden aus nach oben ragend ein Hilfsbehälter untergebracht ist und sich hinter dem Kopf des Schaftes noch ein Plunger anschließt. Dieser Plunger taucht beim Eintauchen des Schaftes mit dem Kopf in die Elastomerkammer des Hauptbehälters in die Elastomerkammer des Hilfsbehälter ein. Der Schaft ist verschiebbar auf der Umfangsfläche der Führung des Hauptbehälters und mittels des Plungers auf der Umfangsfläche der Führung des Hilfsbehälters. gelagert. Auf dem Plunger befinden sich Längseintiefungen, welche die Elastomerkammer des Hilfsbehälters mit der Elastomerkammer des Hauptbehälters verbinden. '

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In einer Abart der Lösung der Dämpfereinrichtung gemäß der Erfindung ist ebenfalls im Inneren des Hauptbehälters vom Boden aus nach oben ragend ein Hilfsbehälter angeordnet, wobei sich hinter dem Kopf des Schaftes noch ein Plunger anschließt, der mit dem Eintauchen des Schaftkopfes in die Elastomerkammer des Hauptbehälters in die Elastomerkammer des Hilfsbehälter eintaucht«, Auch hier ist der Schaft verschiebbar auf der Umfangsfläche der Führung des Hauptbehälters und mittels des Plungers in der Führung des Hilfsbehälter s gelagert. Hur befinden sich hier keine Längseintief ungen auf dem Plunger, sondern es ist zum Elastomerfluß in der Wand des Hilfsbehälters mindestens eine Öffnung angebracht, welche die Kammer des Hilfsbehälters mit der Kammer des Hauptbehälters verbindet«,

In einer weiteren Ausführung der erfindungsgemäßen Lösung der Dämpfereinrichtung mit Haupt- und Hilfsbehälter, Schaft, Schaltkopf sowie Plunger ist in der Wand des Hilfsbehälters mindestens ein Rückventil angeordnet, welches den Elastomer aus der Kammer des Hauptbehälters in die Kammer des Hilfsbehälters durchläßt und den Elastomerdur.chfluß in entgegengesetzter Richtung begrenzt.

Diese erfindungsgemäße Dämpfereinrichtung gestattet eine beliebige Gestaltung der Dämpfungscharakteristik auf dem ganzen Arbeitshüb der Einrichtung. Sie stellt außerdem eine technologisch einfache Lösung dar, welche keine Kerben auf der Wand des Hauptbehälters aufweist, die sich nachteilig auf die Festigkeit der Einrichtung auswirkten,

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend in mehreren Ausführungsbeispielen näher erläutert werden,. In der zugehörigen Zeich-

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nung zeigen

Pig. 1: einen Längsschnitt durch die Einrichtung mit Längseintief ung auf dem Plunger,

Pig# 2: eine Teilansicht des Längsschnittes durch die Einrichtung gemäß Pig. 1 mit einer Öffnung in der Wand des Hilfsbehälters,

Pig. 3: eine Teilansicht des Längsschnittes durch die Einrichtung gemäß Pig. 1 mit einem Rückventil in der Wand des Hilfsbehälters.

Die Einrichtung gemäß Pig. 1 weist einen Hauptbehälter 2 und einen in diesem angeordneten Hilfsbehälter 5 auf, welche mit einem kompressiblen Elastomer gefüllt sind. Zur Abdichtung der Einrichtung dienen Ruhedichtungen 21; 22 zwischen der Wand 17 des Hauptbehalters 2 und der Führung 18 bzw. dem Boden 8 sowie eine bewegliche Dichtung 20 zwischen dem Schaft 1 und der Führung 18. Die Stellung der Führung 18 wird über ein mit dem Hauptbehälter 2 verschraubtes Gewindeelement 19 festgelegt. Der Schaft 1 ist hinter dem Kopf 3 durch den Plunger 4 verlängert. Er wird derart geführt, daß er einerseits sich auf die Umfangsfläche 14 der Führung 18 und andererseits mittels des Plungers 4 auf die Umfangsflache 13 der Führung 23 des Hilfsbehälters 5 stützt.

Wenn auf den Schaft 1 eine äußere Druckkraft wirkt, taucht er mit dem Kopf 3 in den Hauptbehälter 2 ein, was ein Verdichten des Elastomers und dessen Fließen aus der Kammer 6 in die Kammer 7 ".durch den Spalt 12 zwischen dem Kopf 3 des Schaftes 1 und der Wand 17 des Hauptbehälters 2 bewirkt. Gleichzeitig mit dem Eintauchen des Schaftes 1 nebst Kopf in den Hauptbehälter 2 erfolgt" das Eintauchen des Plungers

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in den Hilfsbehälter 5, welcher das Elastomer entlang der Längseintiefungen 2 des Plungers 4 über die in der Wand des Hilfsbehälters 5 befindlichen Öffnungen 11 aus der Kammer 15 dee Hilfsbehälters 5 in die Kammer 6 des Hauptbehälters 2 drängt. Durch die Rückventile 16 tritt überhaupt kein oder nur ein begrenzter Durchfluß des Elastomers auf. Die Eintiefungen 9 auf dem Plunger 4 haben eine veränderliche Tiefe 10. Auch ihre Breite kann veränderlich sein. Es werden so ein veränderlicher Elastomerdurchflußquerschnitt und veränderliche Strömungswider3tände erreicht, was den Verlauf der Dämpfungskennlinie,, d. h. die Abhängigkeit der Kraft von der Beugung beeinflußt. Das gibt die Möglichkeit einer beliebigen Gestaltung der Kennlinie auf dem ganzen Arbeitshub der Einrichtung«,

Sobald die äußere Kraft auf den Schaft 1 aufhört zu wirken, geht der Schaft 1 mit dem Kopf 3 und dem Plunger 4 infolge dessen Ausdrängens durch den verdichteten Elastomer in seine Ausgangsstellung zurück, der Elastomer fließt in entgegengesetzter Richtung.

Zur Erleichterung der Rückkehr des Schaftes 1 mit dem Kopf 3 und dem Plunger 4 in die Ausgangsstellung erfolgt der Elastomerdurchfluß aus der Kammer 6 in die Kammer 15 zusätzlich durch die in der Wand 24 des Hilfsbehälters 5 angeordneten Rückventile 16. Die Anzahl der Rückventile 16 ergibt sich aus der zur Verfügung stehenden Rückkehrzeit des Schaftes 1 in seine Ausgangslage. Je kürzer die Rückkehrzeit,-desto größer muß der Durchflußquerschnitt des Elastomers und somit die Anzahl der Rückventile 16 sein. ·

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Wichtig ist auch der Temperaturbereich, in welchem die Einrichtung arbeitet. Bei negativen Temperaturen bestehen größere Elastomerdurchflußwiderstände· Es ist damit ein größerer Durchflußquerschnitt und eine größere Anzahl Rückventile 16 erforderlich. Je nach dem erwünschten Verlauf der Dämpfungskennlinie kann die Elastomer-Dämpfereinrichtung sämtlich oben erwähnte Elemente, d. h, die Längseintiefung 9 auf dem Plunger 4, die Öffnungen 11 in der Wand 24 des Hilfsbehälters 5 sowie die Rückventile 16 in der Wand 24 aufweisen. Es ist aber auch denkbar, daß die Einrichtungen nur ein oder zwei Elemente zur Gestaltung der Kennlinie ausnutzen, z. B. nur Längseintiefungen 9 auf dem Prunger 4 bzw. nur Öffnungen 11 in der Wand 24 des Hilfsbehälters 5 mit entsprechend gewählten Querschnitten, oder Längseintiefungen 9 auf dem Plunger 4 und Rückventile 16 in der Wand 24 des Hilfsbehälters 5 usw.

Beim Realisieren einer Variante mit nur einem gänzlich den Durchfluß sperrenden Rückventils 16 erfolgt .der Durchfluß des Elastomers aus der Kammer 15 in die Kammer 6 beim Eintauchen des Plungers 4 durch einen vergrößerten Spalt zwischen dem Plunger 4 und der Umfangsfläche 13.

Die erfindungsgemäße Elastomer-Dämpfereinrichtung kann in alle Arten von Straßen- und Schienenfahrzeuge, in Flugzeuge, Krane, Bau- und Straßenmaschinen eingebaut, aber auch als Anschlag für bewegte Massen· und dergleichen eingesetzt werden.

Claims (5)

18, 2. 1981 AP F 16 F / 225 494 58 389 25 22 54 94 -7 - Erfindungsanspruch

1. Elastomer-Dämpfereinrichtung, bestehend aus einem mit vorverdichtetem Elastomer gefüllten Behälter und einem in das Innere dieses Behälters eingehenden, einen Kopf aufweisenden Schaft, gekennzeichnet dadurch, daß im Inneren des Hauptbehälters (2) vom Boden (8) aus nach oben ragend ein Hilfsbehälter (5) angeordnet ist und sich hinter dem Kopf (3) des Schaftes (1) ein Plunger

2« Elastomer-Dämpfereinrichtung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß der Schaft (1) verschiebbar auf der Umfangsfläehe (14) der Führung (18) des Hauptbehäl.ters (2) und vermittels des Plungers (4) auf der Umfangsfläche (13) der Führung (23) des Hilfsbehälters (5) gelagert ist und der Schaft (1) auf dem Plunger (4) eine Längseintiefung (9) aufweist«

3» Elastome-r-Dämpfereinrichtung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß der Schaft (1) verschiebbar auf der ümfangsflache (14) der Führung (18) des Hauptbehälters (2) und vermittels des Plungers (4) auf der Umfangsflache (13) der Führung (23) des Hilfsbehälters (5) gelagert ist und der Hilfsbehälter (5) in der Wand (24) mindestens eine Öffnung (11).aufweist·

4.· Elastomer-Pämpfereinrichtung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß der Schaft (1) Verschiebbar auf der Umfangsfläche (13) der Führung (23) des Hilfsbehälters

(4) anschließt· '

(5) gelagert ist und in der Wand (24) des Hilfsbehälters (5) mindestens ein Rückventil-(16) angeordnet ist·

Hierzu yBlatt Zeichnung