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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Dämpferelement gemäß des Oberbegriffs
des Anspruchs 1 zur Reduzierung bzw. Dämpfung einer Schwingung zwischen
zwei zueinander beweglichen Teilen. Der Einsatzbereich eines solchen
Dämpferelementes
ist vielseitig, da es z. B. im Fahrwerksbereich von Fahrzeugen oder
bei Türen,
Heckklappen, beweglichen Griffen oder dergleichen einsetzbar ist.
Darüber
hinaus richtet sich die Erfindung auch auf ein Verfahren zur Dämpfung einer
Bewegung von zwei zueinander bewegbaren Teilen gemäß des Oberbegriffs
von Anspruch 18.
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Gattungsgemäße Dämpferelemente
sind dem Fachmann z. B. aus der Fahrzeugtechnologie u. a. im Bereich
des Fahrwerkes bekannt. Dabei dienen diese Dämpferelemente, auch Schwingungsdämpfer oder
Stoßdämpfer genannt,
zur Reduzierung der Schwingung des Rades gegenüber der Fahrzeugkarosserie.
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Diese
lineare Bewegung wird gedämpft,
in dem sich ein Kolben in einem zylindrischen Gehäuse hin
und her bewegt und dabei ein Fluid, welches ebenfalls in dem Gehäuse ist,
verdrängen
muss. Dabei ist das Gehäuse
direkt oder indirekt mit dem feststehenden Teil und der Kolben direkt
oder indirekt mit dem dazu freibeweglichen Teil verbunden, oder
umgekehrt. Prinzipiell unterscheidet man diese Stoßdämpfer in
zwei Arten, nämlich
einerseits die Zweirohr-Stoßdämpfer und
andererseits die Einrohr-Stoßdämpfer. Diese
Stoßdämpfer dienen
zur Aufnahme und Dämpfung
von hohen Kräften
und verfügen
deshalb über
eine aufwendige Konstruktion. Die europäische Patentschrift
EP 0 807 767 B1 beschreibt
einen solchen Stoßdämpfer für den Fahrwerksbereich
eines Fahrzeuges.
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Weiter
sind aus dem Stand der Technik so genannte Rotationsdämpfer bekannt,
die zur Dämpfung
einer Rotationsbewegung dienen. Ein solcher Rotationsdämpfer wird
durch die deutsche Patentschrift
DE 44 13 325 C2 oder die deutsche Gebrauchsmusterschrift
DE 297 19 465 U1 offenbart. Bei
diesen Rotationsdämpfern
wird die zu dämpfende
Drehbewegung auf einen Rotor übertragen,
der sich innerhalb eines mit Fluid gefülltem Gehäuse dreht. Da bei der vorliegenden
Drehung des Rotors das Fluid verdrängt werden muss, kommt es aufgrund
des vorhandenen Strömungswiderstandes
zur gewünschten
Dämpfung
der Drehbewegung. Auch diese Rotationsdämpfer müssen – genauso wie die bereits erwähnten Stoßdämpfer im
Fahrwerksbereich – aufwendig
abgedichtet sein, damit das Fluid aus dem Dämpfergehäuse nicht in die Umwelt gelangen
kann.
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Eine
andere Art von Rotationsdämpfern nutzt
die Reibung zwischen zwei Flächen
aus, die durch die Drehbewegung hervorgerufen wird. Beispielweise
ist ein solcher Rotationsdämpfer
aus dem deutschen Gebrauchsmuster
DE
94 20 646.5 bekannt. Hierbei werden zwei scheibenförmige Flächen – meistens
durch eine Druckfeder – aufeinander
gepresst, wobei die eine Fläche
durch die zu dämpfende
Drehbewegung angetrieben wird. Dieser Rotationsdämpfer kommt somit ohne ein
Fluid zur Dämpfung
der Bewegung aus. Allerdings weist dieser reibungsbasierte Dämpfer einen
hohen Verschleiß auf, wodurch
sich die Lebensdauer des Dämpfers
reduziert. Auch kann es leider zu einer abgehackten, diskontinuierlichen
Dämpfung
der Drehbewegung kommen.
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Ausgehend
von dem zuvor erwähnten
Stand der Technik ist es daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung,
ein Dämpferelement
bereitzustellen, welches nicht aufwendig gegen den Austritt des
Fluids abgedichtet werden muss, und trotzdem eine kontinuierliche
Dämpfung
der beweglichen Teile zueinander gewährleistet. Dabei soll das Dämpferelement möglichst
kostengünstig
herstellbar sein und über eine
einfache Konstruktion verfügen.
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Die
Lösung
der Aufgabe wird durch die Merkmale des erfindungsgemäßen Dämpferelementes gemäß des kennzeichenden
Teils von Anspruch 1 erreicht, denen folgende besondere Bedeutung
zukommt.
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Erfindungsgemäß ist es
vorgesehen, dass bei dem Dämpferelement
die Kammern des Behälters
zumindest eine flexible Kammerseite aufweisen, und dass das Anpressmittel äußerlich
auf eine flexible Kammerseite wirkt. Dabei kann einerseits das Anpressmittel,
welches mit der zu dämpfenden
Bewegung beaufschlagt ist, auf die flexible Kammerseite drücken. Zu
diesem Zweck kann das Anpressmittel flächenartig ausgestaltet sein,
um die Druckkraft auf die flexible Kammerseite möglichst großflächig zu verteilen. Andererseits
ist es denkbar, dass das Anpressmittel fest mit einer flexiblen
Kammerseite verbunden ist, beispielsweise durch eine Kleb- oder Schweißverbindung,
wodurch das Anpressmittel in der Lage ist, die flexible Kammerseite
auch nach außen
zu ziehen. Durch die Einwirkung des Anpressmittels auf die flexible
Kammerseite ist das Volumen der Kammern veränderbar. Hierdurch kommt es
innerhalb des geschlossenen Behälters
zu einem Volumenausgleich zwischen den Kammern, wobei das Fluid
von einer Kammer durch die Verengung in eine andere Kammer strömt. Dieser
Volumenausgleich benötigt
Zeit, da das Fluid aufgrund des erhöhten Strömungswiderstandes in der Verengung
nicht auf einmal zwischen den Kammern hin und her fließen kann.
Somit kann die auf das Anpressmittel wirkende Kraft bzw. Drehmoment
nur in eine träge
Bewegung des Anpressmittels umgewandelt werden. Folglich kommt es
zur der gewünschten
Dämpfung
der Bewegung, die über
das Anpressmittel auf die flexible Kammerseite weitergeleitet wird.
Dabei versteht es sich von selbst, dass der Behälter ein Gegenlager zum Anpressmittel
benötigt,
damit eine Verformung der flexiblen Kammerseite realisiert werden
kann. Ansonsten würde
ein Druck oder Zug des Anpressmittels nur eine Bewegung der kompletten
Kammer bzw. des Behälters
verursachen. Zu diesem Zweck kann der Behälter auf einem festen Lager
oder in einem festen Gehäuse
angeordnet sein. Da bei dem erfindungsgemäßen Dämpferelement ein in sich geschlossener
Behälter
zum Einsatz kommt, auf den nur von außen das Anpressmittel wirkt,
sind keine Dichtungen notwendig, um das Fluid sicher im Behälter aufzubewahren.
Um den Behälter
besonders auslaufsicher zu gestalten, können doppelwandige Kammerseiten
vorgesehen sein.
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Bevorzugte
Ausführungen
des erfindungsgemäßen Dämpferelementes
sind in den abhängigen Ansprüchen 2 bis
12 aufgeführt.
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Um
wenigstens eine Kammerseiten flexibel auszugestalten, können folienartige
Materialien Verwendung finden. Diese können selbst beispielsweise aus
Metall, Kunststoff oder aus einer Mischung daraus bestehen. Ebenfalls
können
mehrschichtige Folien für
die flexible Kammerseite zum Einsatz kommen. Auch ist es denkbar,
dass elastische Kunststoffe nur einen partiellen Bereich der flexiblen
Kammerseiten bilden. Darüber
hinaus können
auch sämtliche Kammerseiten
einer Kammer flexibel ausgestaltet sein. Hierdurch kann die Bewegung
des Anpressmittels auf besonders einfache Art und Weise auf das gesamte
Volumen einer Kammer einwirken, da das Volumen der Kammer fast vollständig reduziert
werden kann. Dagegen lässt
sich das Volumen der Kammer mit einer starr ausgestalteten Kammerseite
nicht ohne weiteres auf ein absolutes Minimum reduzieren.
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Um
möglichst
einen Austritt bzw. ein Auslaufen des Fluids aus dem Behälter zu
vermeiden, kann dieser einteilig ausgestaltet sein. Dabei können beispielsweise
die einzelnen Kammerseiten zusammengeschweißt sein. Somit kann auf einfache
Art und Weise ein geschlossenes System für den Behälter erzeugt werden. Dabei
kann der Behälter
selbst auch materialeinheitlich sein. Auch die zwischen den Kammern
angeordnete Verengung kann durch eine Schweißverbindung zwischen zwei Kammerseiten erzeugt
werden. Darüber
hinaus ist es auch denkbar, dass die Verengung durch ein von außen auf
die Kammerseiten wirkendes Klemmelement erzeugt wird, in dem es
auf eine flexible Kammerseite drückt und
damit die Verengung bewirkt. Dieses könnte beispielsweise durch eine
Klammer, Schraube oder dergleichen realisiert werden. Die Verengung
zwischen den Kammern kann auch durch ein innerhalb des Behälters angeordneten
Steg oder eine Wand mit einer Öffnung
für den
Durchfluss des Fluids gebildet werden.
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Um
einen möglichst
preiswerten Behälter
zu erhalten, der den zuvorgenannten Anforderungen entspricht, kann
dieser schlauch- oder beutelförmig ausgestaltet
sein. Dabei ist die Querschnittsfläche des Behälters nicht auf eine ringförmige oder
quadratische Fläche
beschränkt.
Je nach Einsatzart des Dämpferelementes
kann der Behälter
in seiner Form und Größe an die
Einsatzbedingung angepasst werden. Entscheidend ist nur, dass der
Behälter
zumindest zwei Kammern bilden kann bzw. bildet.
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Um
den Einsatzbereich des erfindungsgemäßen Dämpferelementes zu erweitern,
kann vorgesehen sein, dass wenigstens ein Bypass zwischen zwei Kammern
des Behälters
angeordnet ist. Durch diesen Bypass kann zusätzlich das Fluid in den Kammern
hin und her fließen
ohne die Verengung zwischen den beiden Kammern passieren zu müssen. Hierdurch
kann die Dämpfungswirkung
des Dämpferelementes
beeinflusst werden. Um beispielsweise die Dämpfung eines Dämpferelementes
einstellen zu können,
kann in dem Bypass zusätzlich
ein (Stell-)Ventil angeordnet sein. Durch dieses Ventil kann der
Durchfluss im Bypass geregelt werden. Auch ist es denkbar, dass
die Verengung zwischen den Kammern größenmäßig veränderbar ist bzw. ein Durchfluss
durch die Verengung regulierbar ist. Zu diesem Zweck kann die Verengung
selbst durch ein Ventil gebildet werden. Um möglichst eine kostengünstige Variante
zu erreichen, kann die Verengung aber auch durch eine einfache Stellschraube,
die von außen
auf die Verengung drückt,
regulierbar sein. Durch die Verstellung der Stellschraube kann dann die
Querschnittsfläche
der Verengung geändert
werden. Darüber
hinaus kann auch durch eine Klammer, die einseitig oder beidseitig
von außen
im Bereich der Verengung an dem Behälter angeordnet ist, eine Durchflussregelung
für die
Verengung erzielt werden. Hierzu braucht die Klammer entweder nur
seitlich die Verengung einschnüren,
oder aber die Klammer drückt
von oben auf die Verengung. Selbstverständlich kann auch ein selbsttätiger Mechanismus
von außen
auf die Verengung wirken, wie beispielsweise ein ein- und ausfahrender
Zylinder, der motorisch, magnetisch oder hydraulisch antreibbar
ist.
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Damit
die Wirkung des Dämpferelementes
je nach Bewegungsrichtung des Anpressmittels unterschiedlich ausgestaltet
ist, können
in zumindest einer Verengung zwischen den Kammern eine oder mehrere
Strömungsbremsen
angeordnet sein. Durch diese Strömungsbremsen
kann die Durchflussgeschwindigkeit des Fluids bzw. der Strömungswiderstand
für das
Fluid richtungsabhängig
beeinflusst werden. Dabei können
die Strömungsbremsen
als schräggerichtete
Flächen
in der Verengung realisiert werden. Um weitere Gestaltungsmöglichkeiten
bei dem Dämpferelement
zu erzielen, kann wenigstens eine zusätzliche Verengung zwischen
zwei Kammern vorhanden sein. Dabei kann bei jeder Verengung der Durchfluss
einzeln regulierbar sein. Auch kann jede Verengung mit einem (Stell-)Ventil
und/oder einer Strömungsbremse
versehen sein. Hierdurch lassen sich zahlreiche Anwendungsmöglichkeiten
für das Dämpferelement
erzielen. Beispielsweise kann eine Bewegungsrichtung des Anpressmittels
kaum eine Dämpfung
aufweisen, wobei die entgegengesetzte Bewegungsrichtung eine starke
Dämpfung
innehat.
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Da
die vorliegende Erfindung nicht auf ein spezielles Fluid beschränkt ist,
können
sowohl flüssige
als auch gasförmige
Fluide innerhalb des Behälters
eingesetzt werden. Vorteilhafterweise kommen jedoch flüssige Fluide
zum Einsatz, da hier großzügige Fertigungstoleranzen
insbesondere im Bereich der Verengungen angesetzt werden können. Dabei empfiehlt
es sich, solche Flüssigkeiten
auszuwählen, die über den
ganzen Temperaturbereich, der beim Einsatz des Dämpferelementes vorliegen kann,
eine konstante Viskosität
aufweisen. In diesem Zusammenhang sind besonders Öle als ausgewählte Fluide für das erfindungsgemäße Dämpferelement
zu nennen. Auch kann durch die Auswahl der entsprechenden Viskosität des Fluids
die Dämpfungseigenschaft des
Dämpferelementes
wesentlich beeinflusst werden.
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Eine
besondere Ausführungsform
des Dämpferelementes
sieht vor, dass das Anpressmittel durch eine Schwenk- bzw. Kippbewegung
auf eine flexible Kammerseite wirkt. Dabei kann das Anpressmittel
wie eine Wippe ausgestaltet sein, wobei der Drehpunkt der Wippe
oberhalb oder unterhalb der Verengung zwischen den beiden Kammern
vorzusehen ist. Dabei wirkt die eine Seite der Wippe auf eine erste
Kammer und die andere Seite der Wippe auf eine zweite Kammer. Durch
die Schwenkbewegung des Anpressmittels wird somit das Fluid zwischen den
Kammern hin und her bewegt. Vorteilhafterweise kann der Behälter V-förmig ausgestaltet
sein, genauso wie das Lager für
den Behälter.
Selbstverständlich ist
dieses auch möglich,
wenn das Anpressmittel nur einseitig auf eine Kammerseite wirkt,
wobei in diesem Fall das Anpressmittel mit der flexiblen Kammerseite fest
verbunden sein sollte, was jedoch nicht unbedingt erforderlich ist.
Bei dieser Variante der Erfindung sollte die Verengung ortsfest
zwischen den Kammern angeordnet sein. Dabei kann die Verengung durch
das Anpressmittel selber erzeugt werden, in dem eine herausstehende
Achse im Bereich des Drehpunktes von außen auf die flexible Kammerseite
drückt.
Durch die Variation des Abstandes zwischen Anpressmittel und der
flexiblen Kammerseite, ist gleichzeitig die Querschnittfläche der
Verengung bestimmbar.
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Bei
einer anderen Ausführungsform
des Dämpferelementes,
erzeugt das Anpressmittel direkt die Verengung zwischen den Kammern,
wobei durch die Bewegung des Anpressmittels die Verengung variabel
zwischen den Kammern positionierbar ist, dass heißt die Verengung
ist nicht ortsfest zwischen den Kammern angeordnet. Folglich fährt das
Anpressmittel mehr oder weniger parallel zur Behälterunterseite über die
flexible Kammerseite und erzeugt somit die Verengung. Hierbei kann
das Anpressmittel z. B. einer bogenförmigen oder linearen Bewegung
folgen.
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Die
vorliegende Erfindung ist ebenfalls auf eine Bewegungsmechanik mit
einem feststehenden Teil und mit einem an dem feststehenden Teil
bewegbar angeordneten beweglichen Teil gemäß den Ansprüchen 13 bis 15 gerichtet.
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Diese
Bewegungsmechanik weist wenigstens ein Dämpferelement nach einem der
Ansprüche 1
bis 12 auf, welches zwischen dem feststehenden Teil und dem beweglichen
Teil angeordnet ist, wodurch die Bewegung der beiden Teile zueinander
gedämpft
werden kann. Dabei ist sowohl eine direkte als auch eine indirekte
Anordnung des Dämpferelementes
zwischen dem feststehenden Teil und dem beweglichen Teil denkbar.
Die beiden Teile selbst können
zueinander eine lineare Bewegung oder eine Schwenkbewegung vollziehen.
Selbstverständlich können auch
zwei oder mehrere Dämpferelemente nebeneinander
oder hintereinander angeordnet werden. Zusätzlich kann zumindest ein Stellglied
zwischen dem feststehenden und dem beweglichen Teil in der Bewegungsmechanik
vorhanden sein, wodurch beide Teile zueinander selbstständig bewegbar sind.
Bei diesem Stellglied kann es sich um eine Feder, einen hydraulischen
Zylinder, einen Motor oder dergleichen handeln. Dabei ist das Stellglied
nicht darauf beschränkt,
nur eine selbstständige
Ruhestellung zwischen dem feststehenden und beweglichen Teil zu
erzeugen, sondern es könnte
auch eine Gebrauchsstellung selbstständig herbeiführen. Eine
solche Bewegungsmechanik kann beispielsweise bei beweglichen Griffen,
Klappen, Türen
oder dergleichen eingesetzt werden.
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Weiterhin
ist die Erfindung auf ein Fahrzeug, insbesondere ein Kraftfahrzeug
mit einem Dämpferelement
nach einem der Ansprüche
1 bis 12 und/oder einer Bewegungsmechanik nach einem der Ansprüche 13 bis
15 gerichtet. Auch umfasst die Erfindung einen beweglichen Griff
mit einem Dämpferelement nach
einem der Ansprüche
1 bis 12 und/oder einer Bewegungsmechanik nach einem der Ansprüche 13 bis
15.
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Des
Weiteren richtet sich die Erfindung auch auf ein Verfahren nach
Anspruch 18 oder 19 zur Dämpfung
einer Bewegung die von einer Bewegungsmechanik mit einem feststehenden
Teil und einem an dem feststehenden Teil bewegbar angeordneten beweglichen
Teil gemäß des Oberbegriffes
von Anspruch 18 gerichtet. Erfindungsgemäß sieht dieses Verfahren vor,
dass das Anpressmittel bei einer Bewegung des beweglichen Teils
zum feststehenden Teils von außen
auf eine flexible Kammerseite wirkt, wodurch sich das Volumen der
Kammern verändert und
eine Strömung
des Fluids von einer Kammer zur anderen Kammer durch die Verengung
erzeugt wird, um somit die Bewegung zwischen dem feststehenden Teil
und dem beweglichen Teil zu dämpfen.
Bei diesem Verfahren kann zur Dämpfung
der Bewegung das erfindungsgemäße Dämpferelement
oder die bereits beschriebene Bewegungsmechanik zum Einsatz kommen.
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Weitere
Maßnahmen
und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, der
nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen. In den Zeichnungen
ist die Erfindung in mehreren Ausführungsbeispielen schematisch
dargestellt. Es zeigen:
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1 Draufsicht
auf einen beutelartigen Behälter
mit einer Verengung,
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2 Längsschnitt
durch den beutelartigen Behälter
aus 1 zusätzlich
mit einem wippenartigen Anpressmittel und einem Klemmelement,
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3 Draufsicht
auf einen schlauchförmigen Behälter mit
einem walzenförmigen
Anpressmittel und einer variablen Verengung,
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4 Längsschnitt
durch den schlauchförmigen
Behälter
und das walzenförmige
Anpressmittel aus 3,
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5 Längsschnitt
durch einen anderen schlauchförmigen
Behälter
mit einem drehbaren gelagerten Anpressmittel,
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6 Längsschnitt
durch einen weiteren Behälter
mit einem feststehenden Steg zur Verengung zwischen den Kammern,
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7 Querschnitt
durch einen weiteren Behälter
mit einem Bypass und zwei ventilartigen Verengungen zwischen den
Kammern,
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8 schematische
Darstellung einer Bewegungsmechanik bei einem Ziehgriff mit einem Dämpferelement
mit wippenartigem Anpressmittel und
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9 schematische
Darstellung der gleichen Bewegungsmechanik in Form eines Ziehgriffes aus 8,
allerdings mit einem längsbeweglich
arbeitenden Anpressmittel für
das Dämpferelement.
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In 1 ist
ein einteiliger, beutelförmiger
Behälter 2 des
erfindungsgemäßen Dämpferelementes 1 dargestellt.
Dieser Behälter 2 weist
insgesamt zwei voneinander durch eine Verengung 3 getrennte
Kammern 4, 5 auf. In den Kammern 4, 5 ist
ein Fluid 6 vorgesehen, was zwischen den Kammern 4, 5 durch
die Verengung 3 hin- und herströmt. Die ortsfeste Verengung 3 kann
dabei durch ein zusätzliches
Klemmelement 14 (in 1 nicht
dargestellt) erzeugt werden. Ebenfalls ist es denkbar, dass die
Verengung 3 nur durch eine Verbindungsnaht 16 (z.
B. Schweißnaht) zwischen
der oben und unteren Kammerseite hergestellt wird. Somit kann auf
ein zusätzliches
Klemmelement 14 verzichtet werden. Anstelle der einfachen Verengung 3 kann
auch ein Labyrinth zwischen den Kammern 4, 5 eingesetzt
werden.
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Aus
der 2 wird nunmehr das Prinzip des erfindungsgemäßen Dämpferelementes 1 deutlich. Wie
zu erkennen ist, wirkt auf den geschlossenen Behälter 2 ein Anpressmittel 7,
was im vorliegenden Fall wippenartig ausgestaltet ist und sich um
einen Drehpunkt 7' dreht.
Wirkt nun eine Kraft oder ein Drehmoment auf das Anpressmittel 7,
so drückt
das Anpressmittel 7 von außen gegen den Behälter 2 bzw.
gegen eine Kammer 4 oder 5. Damit eine Drehbewegung des
Anpressmittels 7 überhaupt
möglich
ist, muss dafür
zumindest eine Kammerseite flexibel ausgestaltet sein. Durch den
Druck (optional ist auch ein Zug des Anpressmittels 7 denkbar)
wird beispielsweise das Volumen der Kammer 4 verringert,
wobei das innerhalb der Kammer 4 vorhandene Fluid 6 durch
die Verengung 3 in die Kammer 5 fließen muss.
Da diese Volumenänderung
aufgrund des Strömungswiderstandes
eine gewisse Zeit benötigt,
kommt es zu der gewünschten
Dämpfung.
Die Dämpfung
wird direkt durch die Geschwindigkeit der Volumenänderung
beeinflusst, die von dem Fluid 6, insbesondere der Viskosität des Fluids 6 sowie
von der Verengung 3 zwischen den Kammern 4 und 5 abhängig ist.
In der 2 sind beide Kammerseiten der Kammern 4 und 5 flexibel
ausgestaltet, so dass durch das Anpressmittel 7 eine möglichst
große
Volumenänderung
zwischen den Kammern 4 und 5 bewirkt wird. Darüber hinaus
ist erkennbar, dass die Verengung 3 auf einfache Art und
Weise durch ein Klemmelement 14, was aus einer Klammer,
einer Schraube, einem hydraulischen Zylinder oder dergleichen bestehen
kann, bewirkt werden kann.
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In 3 ist
ein anderes Ausführungsbeispiel für das Dämpferelement 1 dargestellt.
Dabei kommt ein schlauchförmiger
Behälter 2 zum
Einsatz der mehr oder weniger zunächst über einen konstanten Querschnitt
verfügt.
Durch das walzenförmige
Anpressmittel 7 und zumindest eine flexible Kammerseite 8 wird
dieser Behälter 2 dann
in eine erste Kammer 4 und eine zweite Kammer 5 geteilt.
Dabei erzeugt das walzenförmige
Anpressmittel 7 die notwendige Verengung 3 zwischen
den beiden Kammern 4 und 5. Diese Verengung 3 kann
ortsvariabel durch das walzenförmige
Anpressmittel 7 und die flexible Kammerseite 8 im
Behälter 2 erzeugt
werden. In der 3 ist weiter schematisch ein
Verbindungshebel 33 für
das walzenförmige
Anpressmittel 7 dargestellt. Durch diesen Hebel 33 kann
eine Längsbewegung
des Anpressmittels 7 bewirkt werden.
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In
der 4 wird die Funktionsweise der weiteren Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Dämpferelementes 1 deutlich.
Dabei ist zunächst einmal
zu erkennen, dass unter dem Anpressmittel 7, was auf der
flexiblen Kammerseite 8 zu liegen kommt, die Verengung 3 zwischen
den Kammern 4 und 5 gebildet wird. Durch eine
Höhenverstellung
des Anpressmittels 7 kann eine Veränderung der Querschnittsfläche der
Verengung 3 bewirkt werden. Im vorliegenden Fall enthält der Behälter 2 eine
flexible Kammerseite 8 für die obere Kammerseite bzw.
Behälterseite
und eine feste Kammerseite 9 für die Unterseite, die auf einer
Auflage 10 aufliegt. Zusätzlich sind an der festen Kammerseite 9 Strömungsbremsen 13 im
Innenraum des Behälters 2 vorgesehen. Wird
nun das walzenartige Anpressmittel 7 über die flexible Kammerseite 8 bewegt,
so ändert
sich zwangsweise das Volumen der Kammern 4 und 5,
so dass das Fluid 6 durch die Verengung 3 unterhalb des
Anpressmittels 7 in die andere Kammer fließen muss.
Da zusätzlich
die Strömungsbremsen 13 vorgesehen
sind, kann die Fließgeschwindigkeit
des Fluids 6 in Abhängigkeit
der Bewegungsrichtung des Anpressmittels 7 unterschiedlich
beeinflusst werden.
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In
der 5 ist eine weitere Variante des Dämpferelementes 1 dargestellt.
Dabei ist das walzenförmige
Anpressmittel 7 drehbar an dem bereits genannten Hebel 33 angeordnet.
Ebenfalls kann das Anpressmittel 7 höhenverstellbar zum Hebel 33 sein. Der
Hebel 33 selbst führt
das Anpressmittel 7 horizontal über die flexible Kammerseite 8 des
Behälters 2.
Hierdurch rollt das Anpressmittel 7 auf der oberen Behälterseite
ab. Sofern das Anpressmittel nicht drehbar an dem Hebel 33 angeordnet
ist, gleitet das Anpressmittel 7 auf der flexiblen Kammerseite 8.
Allerdings würde
durch ein Gleiten ein höherer
Verschleiß insbesondere
an der flexiblen Kammerseite 8 erzeugt werden. Hierbei
könnte
es zu einer Undichtigkeit des Behälters 2 kommen. Um
die Dämpfungswirkung
des vorliegenden Dämpferelementes 1 direkt
einstellen zu können,
ist das Anpressmittel 7 vertikal verschieblich am Hebel 33 angeordnet,
wodurch die Querschnittsfläche
der Verengung 3 einstellbar ist.
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Aus
der 6 geht ein weiteres Dämpferelement 1 hervor,
bei dem zwei Anpressmittel 7 auf die Kammern 4 und 5 einwirken.
Diese Anpressmittel 7 können
parallel zur festen Kammerunterseite 9 auf die flexiblen
Kammeroberseiten 8 drücken.
Die zwischen den Kammern 4 und 5 erforderliche
Verengung 3 wird durch einen massiven Steg bzw. Wand 15 mit
einem Durchbruch oder einer Öffnung
gebildet, der innerhalb des Behälters 2 angeordnet
ist. Um möglichst
einen Austritt des Fluids 6 aus dem Behälter 2 zu vermeiden,
sind die flexible Kammerseite 8 und die feste Kammerseite 9 durch
eine Verbindungsnaht 16 miteinander verbunden. Selbstverständlich kann
die flexible Kammerseite 8 auch durch eine Sicke oder eine
Nut mit der festen Kammerseite 9 verbunden sein (wie beispielsweise
der Deckel bei einer Gefrierdose).
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Die 7 zeigt
einen weiteren Behälter 2, der über einen
Bypass 11 verfügt,
wodurch eine zusätzliche
Volumenänderung
des Fluids 6 zwischen den Kammern 4 und 5 ermöglicht wird.
Um diese Volumenänderung
direkt beeinflussen zu können,
kann ein zusätzliches
Ventil 12 im Bypass 11 vorgesehen sein. Weiter
sind zumindest zwei Verengungen 3', 3'' zwischen
der ersten Kammer 4 und der zweiten Kammer 5 vorgesehen.
Zusätzlich
können
die Verengungen 3, 3', 3'' auch
mit einem Ventil 12 versehen sein. In den Verengungen 3, 3', 3'' können zusätzlich Strömungsbremsen 13 vorgesehen
sein, wodurch die Volumenänderung
zwischen den Kammern 4, 5 abhängig von der Fließrichtung
des Fluids 6 beeinflusst werden können. Im vorliegenden Fall
findet eine langsamere Volumenänderung
zwischen der ersten Kammer 4 und der zweiten Kammer 5 durch
die eingesetzten Strömungsbremsen 13 statt.
Selbstverständlich
können
die Strömungsbremsen 13 oder
die Ventile 12 auch anderweitig in dem Behälter 2 eingesetzt
werden.
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In
der 8 ist ein beispielhafter Einsatz des Dämpferelementes 1 schematisch
in einer Bewegungsmechanik 20 dargestellt. Diese Bewegungsmechanik 20 weist
einerseits einen feststehenden Teil 21 und andererseits
einen beweglichen Teil 22 auf. Um nun die Relativbewegung
zwischen den Teilen 21, 22 zu dämpfen, ist
das erfindungsgemäße Dämpferelement 1 in
der Bewegungsmechanik 20 angeordnet. Im vorliegenden Beispiel
ist die Bewegungsmechanik 20 als ein Griff 30,
insbesondere Ziehgriff ausgestaltet. In der Ruhestellung des beweglichen
Teils 22, 32 des Griffes 30, ist die
erste Kammer 4 mit dem Fluid 6 gefüllt. Wird
nun der bewegliche Teil 22, 32 des Griffes 30 in
Richtung des dargestellten Pfeils betätigt, so führt diese Bewegung auch zu
einer Dreh- bzw. Schwenkbewegung des wippenartigen Anpressmittels 7 um
den Drehpunkt 7'.
Hierdurch reduziert sich das Volumen der Kammer 4 in dem
das Fluid 6 in die Kammer 5 strömt. Gleichzeitig
ermöglicht
das wippenartige Anpressmittel eine Volumenzunahme der zweiten Kammer 5. Damit
diese Bewegung des beweglichen Teils 22 nur gedämpft bzw.
verlangsamt stattfinden kann, ist der Behälter 2 ortsfest an
dem feststehenden Teil 21, 31 des Griffes 30 angeordnet.
Dieser feststehende Teil 21, 31 bildet somit das
V-förmige
Auflage 10 für
den abgewinkelten Behälter 2.
Bei dem vorliegenden Beispiel ist es sinnvoll, hauptsächlich die
Rückstellungsbewegung
des beweglichen Teils 22, 32 des Griffes 30 zu
dämpfen,
da dieser in der Regel selbstständig durch
eine Feder 23, insbesondere Drehfeder zurückgestellt
wird. Somit soll ein unvorteilhaftes und ungewünschtes Zurückschnellen des beweglichen Teils 22, 32 in
seine Ruheposition vermieden werden. Dagegen soll das Herausziehen
des beweglichen Teils 22, 32 aus seiner Ruheposition
nicht unbedingt verlangsamt bzw. gedämpft stattfinden. Um dieses zu
erreichen, können
die bereits beschriebenen Ventile 12 oder Strömungsbremsen 13 im
Dämpferelement 1 vorgesehen
sein. Selbstverständlich
können auch
noch weitere Anforderungen, durch das erfindungsgemäße Dämpferelement 1 realisiert
werden. So kann z. B. das wippenartige Anpressmittel 7 durch ein
Zusatzgewicht 7'' versehen sein,
um einen Massenausgleich des beweglichen Teils der Bewegungsmechanik 20 bzw.
des Griffes 30 zu erzielen.
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In
der 9 ist ein vergleichbarer Griff 30 mit der
Bewegungsmechanik 20 wie aus 8 dargestellt.
Allerdings kommt hier eine andere Variante des erfindungsgemäßen Dämpferelementes 1 zum
Einsatz. Im vorliegenden Fall wird ein walzenartiges Anpressmittel 7,
welches drehbar an dem Hebel 33 angeordnet ist, über die
flexible Kammerseite 8 des Behälters 2 geführt, wobei
sich die Verengung 3 unterhalb des Anpressmittels 7 bildet.
Damit der Behälter 2 nicht
verrutschen kann und das notwendige, bogenförmige Auflage 10 aufweist,
bildet der feststehende Teil 21, 31 des Griffes 30 ein
Gehäuse
für den ebenfalls
leicht bogenförmigen
Behälter 2.
Durch dieses Gehäuse
kann der Behälter 2 zusätzlich geschützt werden.
Auch ermöglicht
das Gehäuse
eine einfachere Montage des Dämpferelementes 1 in
der Bewegungsmechanik 20 bzw. des Griffes 30.
Zusätzlich
ist bei dieser Ausführungsvariante
ein Stellglied 23 als Zugfeder zwischen dem feststehenden
Teil 21 und dem beweglichen Teil 22 dargestellt.
Dieses Stellglied 23 kann auch durch einen Motor, einen
hydraulischen Zylinder oder dergleichen realisiert werden. Um möglichst
einfach die Schwenkbewegung des beweglichen Teils 22, 32 des
Griffes 30 auf das Dämpferelement 1 bzw.
das Anpressmittel 7 zu übertragen,
ist das walzenartige Anpressmittel 7 an dem Hebel 33 angeordnet.
Vorzugsweise geschieht dieses, in dem das Anpressmittel 7 drehbar
vom Hebel 33 aufgenommen wird.
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Abschließend ist
noch zu erwähnen,
dass auch zwei oder mehrere Behälter 2 in
dem erfindungsgemäßen Dämpferelement 1 vorgesehen
sein könnten.
Auch kann ein Behälter 2 mehr
als zwei Kammern 4, 5 enthalten. Dabei können die
jeweiligen Kammern neben- oder übereinander
sowie hintereinander angeordnet sein. Auch bei dem Bewegungsmechanismus 20 können mehrere
Dämpferelemente 1 eingesetzt
werden.
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- 1
- Dämpferelement
- 2
- Behälter
- 3
- Verengung
- 3'
- erste
Verengung
- 3''
- zweite
Verengung
- 4
- erste
Kammer
- 5
- zweite
Kammer
- 6
- Fluid
- 7
- Anpressmittel
- 7'
- Drehpunkt
von 7
- 7''
- Zusatzgewicht
für 7
- 8
- flexible
Kammerseite
- 9
- feste
Kammerseite
- 10
- Auflage
für 2
- 11
- Bypass
- 12
- Ventil
- 13
- Strömungsbremse
- 14
- Klemmelement,
Klammer od. dgl.
- 15
- Steg
bzw. Wand mit Durchbruch
- 16
- Verbindungsnaht
- 20
- Bewegungsmechanik
- 21
- feststehender
Teil
- 22
- beweglicher
Teil
- 23
- Stellglied
(Feder, Motor, hydraulischer Zylinder)
- 30
- Griff
- 31
- feststehender
Teil des Griffs
- 32
- beweglicher
Teil des Griffs
- 33
- Hebel
an 32