Die
Erfindung betrifft eine Absorbervorrichtung zur Dämpfung
von Stößen und/oder Schwingungen, mit einem mit
einer Arbeitsflüssigkeit gefüllten Kammersystem
bestehend aus mindestens einer Dämpfungskammer und mindestens
einer über eine Drossel-Rückschlag-Ventilkombination
mit der Dämpfungskammer kommunizierenden Kompensationskammer,
wobei die Dämpfungskammer stirnseitig von zwei sich gegenüberliegenden
Abschlussblenden begrenzt ist, die durch Krafteinleitung in zwei Krafteinleitungskörper
in Achsrichtung einer Hauptachse relativ zueinander linear bewegbar
sind, so dass Arbeitsflüssigkeit durch die Drossel-Rückschlag-Ventilkombination
hindurch zwischen der Dämpfungskammer und der Kompensationskammer überströmt.The
The invention relates to an absorber device for damping
from bumps and / or vibrations, with one with
a working fluid filled chamber system
consisting of at least one damping chamber and at least
one via a throttle-check valve combination
with the damping chamber communicating compensation chamber,
wherein the damping chamber frontally of two opposite
End caps is limited by the introduction of force in two force introduction body
in the axial direction of a main axis relative to each other linearly movable
are, so that working fluid through the throttle-check valve combination
passed through between the damping chamber and the compensation chamber.
Aus
der EP 1 081 408 B1 und
der EP 0 386 433 B1 geht
jeweils eine als fluidischer Stoßdämpfer ausgebildete
Absorbervorrichtung der vorgenannten Art hervor, bei der die die
Dämpfungskammer stirnseitig begrenzenden Abschlusswände
vom Bo denteil eines Dämpfergehäuses und von einem
im Innern des Dämpfergehäuses verschiebbar angeordneten Kolben
gebildet sind. Der Kolben ist mit einer aus dem Dämpfergehäuse
herausgeführten Stoßstange verbunden, die wie
das Dämpfergehäuse als Krafteinleitungskörper
fungiert. Wirkt zwischen dem Dämpfergehäuse und
der Stoßstange eine von außen aufgebrachte Kraft,
verlagert sich der Kolben in Richtung des Bodenteils und verdrängt
durch ein Drosselventil hindurch eine in der Dämpfungskammer
enthaltene Arbeitsflüssigkeit in eine auf der anderen Seite
des Kolbens angeordnete Kompensationskammer. Bei entgegengesetzter
Bewegungsrichtung strömt das Arbeitsfluid über
ein Rückschlagventil hinweg in die Dämpfungskammer
zurück. Die beiden Krafteinleitungskörper können
relativ zueinander relativ große Hübe ausführen,
so dass ein großer Dämpfungshub zur Verfügung
steht. Allerdings ist das System aufgrund des gleitend geführten
Kolbens stark leckageanfällig, insbesondere wenn aufgrund entsprechend
hoher Stellkräfte hohe Innendrücke in dem aus
Dämpfungskammer und Kompensationskammer bestehenden Kammersystem
auftreten. Eine vergleichbare Problematik liegt bei der in der DE 1 806 380 A in
Verbindung mit einem Sitzuntergestell beschriebenen hydropneumatischen
Druckfeder vor. Zur Einleitung der Stellkraft in das bewegliche
Element der Druckfeder ist dort zusätzlich noch ein Kniehebel
vorhanden, der für eine Kraftumlenkung zwischen einer als
Krafteinleitungskörper fungierenden Sitzplatte und der
quer dazu ausgerichteten Druckfeder sorgt.From the EP 1 081 408 B1 and the EP 0 386 433 B1 is in each case designed as a fluidic shock absorber absorber device of the aforementioned type, in which the damping chamber frontally bounding end walls are formed by Bo denteil a damper housing and a displaceably arranged in the interior of the damper housing piston. The piston is connected to a led out of the damper housing bumper, which acts as the damper housing as a force introduction body. Acts between the damper housing and the bumper an externally applied force, the piston displaces in the direction of the bottom part and displaces through a throttle valve through a working fluid contained in the damping chamber in a arranged on the other side of the piston compensation chamber. In the opposite direction of movement, the working fluid flows back through a check valve into the damping chamber. The two force introduction bodies can perform relative to each other relatively large strokes, so that a large damping stroke is available. However, due to the sliding piston, the system is susceptible to leakage, in particular if high internal pressures occur in the chamber system consisting of the damping chamber and the compensation chamber due to correspondingly high actuating forces. A comparable problem lies in the DE 1 806 380 A in conjunction with a seat base described hydropneumatic compression spring before. To initiate the actuating force in the movable element of the compression spring, a toggle lever is additionally provided there, which ensures a force deflection between a seat plate acting as a force introduction body and the pressure spring arranged transversely thereto.
Die
Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Absorbervorrichtung der
eingangs genannten Art zu schaffen, die ohne Leckagegefahr für
die Aufnahme hoher Kräfte geeignet ist.The
The object of the invention is an absorber device of
to create the aforementioned type, without risk of leakage for
the absorption of high forces is suitable.
Zur
Lösung dieser Aufgabe ist vorgesehen, dass zumindest ein
sich in der Achsrichtung der Hauptachse erstreckender Längenabschnitt
der sich zwischen den beiden Abschlusswänden erstreckenden
umfangsseitigen Seitenwand der Dämpfungskammer von einem
axial verformbaren, bezüglich beiden Abschlusswänden
rein statisch abgedichteten metallischen Faltenbalg gebildet ist,
wobei die beiden Krafteinleitungskörper über eine
Hebel-Übersetzungseinrichtung mit den Abschlusswänden
kinematisch gekoppelt sind.to
Solution to this problem is provided that at least one
extending in the axial direction of the main axis longitudinal section
extending between the two end walls
circumferential side wall of the damping chamber of a
axially deformable, with respect to both end walls
is formed purely static sealed metallic bellows,
wherein the two force introduction body via a
Lever translation device with the end walls
kinematically coupled.
Die
Dämpfungskammer ist somit ein, abgesehen von den Kanälen
der Drossel-Rückschlag-Ventilkombination, hermetisch abgedichteter Raum,
der auch einem hohen Innendruck zu widerstehen vermag. Durch die
statische Abdichtung des Faltenbalges bezüglich den beiden
Abschlusswänden wird auf dynamische Dichtstellen verzichtet,
was selbst noch nach langer Betriebsdauer eine zuverlässige
Dichtheit ohne verschleißbedingte Leckage gewährleistet.
Die Realisierung des Faltenbal ges aus Metall sorgt für
eine hohe Widerstandskraft der Seitenwand der Dämpfungskammer
in radialer Richtung ohne auf aufwändige externe Stützstrukturen
angewiesen zu sein. Gleichwohl verfügt der metallische Faltenbalg über
eine ausreichende Elastizität, um die für die
Absorberfunktion erforderliche Relativbewegung zwischen den beiden
Abschlusswänden zu ermöglichen. Zwar ist der mögliche
axiale Hub des Faltenbalges aufgrund seiner metallischen Struktur
nicht außerordentlich hoch. Dies wird erfindungsgemäß jedoch
durch eine Hebel-Übersetzungseinrichtung mehr als kompensiert,
die relativ große Auslenkungen zwischen den relativ zueinander
bewegbaren Krafteinleitungskörpern zulässt und
folglich der zu dämpfenden Masse einen großen
Dämpfungshub zur Verfügung stellt. Durch die Hebel-Übersetzungseinrichtung
werden überdies die hohen Kräfte generiert, die
zur Überwindung der strukturellen axialen Widerstandskraft
des metallischen Faltenbalges und zum Hervorrufen der gewünschten
Relativbewegung zwischen den beiden Abschlusswänden benötigt werden.The
Damping chamber is thus one, apart from the channels
Throttle Check Valve combination, hermetically sealed room,
which is also able to withstand a high internal pressure. By the
static sealing of the bellows with respect to the two
End walls are omitted dynamic sealing points,
which even after a long period of operation a reliable
Tightness without wear-induced leakage guaranteed.
The realization of the Faltenbal ges made of metal ensures
a high resistance of the side wall of the damping chamber
in the radial direction without complex external support structures
to be instructed. Nevertheless, the metallic bellows has over
a sufficient elasticity to those for the
Absorber function required relative movement between the two
End walls allow. Although the possible
axial stroke of the bellows due to its metallic structure
not extraordinarily high. However, this is according to the invention
more than compensated by a lever translation device,
the relatively large deflections between the relative to each other
allows movable force introduction bodies and
consequently the mass to be damped a big one
Damping stroke provides. Through the lever translation device
In addition, the high forces are generated, the
to overcome the structural axial resistance
of the metallic bellows and to induce the desired
Relative movement between the two end walls are needed.
Vorteilhafte
Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen
hervor.advantageous
Further developments of the invention will become apparent from the dependent claims
out.
Es
ist prinzipiell möglich, nur einen Teil der axialen Länge
der Seitenwand der Dämpfungskammer als metallischen Faltenbalg
zu realisieren. Um einen möglichst großen Hub
zu erhal ten, empfiehlt es sich jedoch, einen metallischen Faltenbalg
zu nutzen, der die gesamte axiale Länge der Seitenwand der
Dämpfungskammer bildet.It
is possible in principle, only a part of the axial length
the side wall of the damping chamber as a metallic bellows
to realize. To get the largest possible stroke
However, it is recommended to use a metallic bellows
to use the entire axial length of the side wall of the
Damping chamber forms.
Vorzugsweise
wird auf einen Faltenbalg mit kreisförmigem Querschnitt
zurückgegriffen.Preferably
gets onto a bellows with a circular cross-section
resorted.
Die
Absorbervorrichtung lässt sich mit geringer Länge
realisieren, wenn die Kompensationskammer koaxial um die Dämpfungskammer
herum angeordnet ist. Sie verfügt dann zweckmäßigerweise über einen
ringförmigen Querschnitt.The
Absorber device can be with a small length
Realize when the compensation chamber is coaxial around the damping chamber
is arranged around. It then expediently has one
annular cross-section.
Vorteilhaft
ist es ferner, wenn die Seitenwand der Dämpfungskammer
unmittelbar die radial innen liegende Umfangswand der Kompensationskammer bildet.
Mit anderen Worten fungiert die Seitenwand der Dämpfungskammer
hier als Trennwand, die unmittelbar die Dämpfungskammer
von der Kompensationskammer fluiddicht abtrennt. Mit dieser Doppelfunktion
erspart man sich eine unnötige Mehrzahl von Bauteilen.Advantageous
it is also when the side wall of the damping chamber
immediately forms the radially inner peripheral wall of the compensation chamber.
In other words, the side wall of the damping chamber acts
here as a partition, directly the damping chamber
separated fluid-tight from the compensation chamber. With this dual function
you save yourself an unnecessary majority of components.
Die
gesamte Drossel-Rückschlag-Ventilkombination ist zweckmäßigerweise
in einer einzigen der beiden Abschlusswände der Dämpfungskammer
untergebracht.The
entire throttle-check valve combination is expediently
in one of the two end walls of the damper chamber
accommodated.
Vorzugsweise
ist die äußere Wandung der Kompensationskammer
zumindest teilweise von einem nichtmetallischen flexiblen Membranelement gebildet,
beispielsweise aus einem Elastomermaterial bestehend. Wird Arbeitsfluid
aus der Dämpfungskammer in die Kompensationskammer verdrängt, kann
sich das Membranelement folglich zur Kompensation des Volumenzuwachses
reversibel ausdehnen. Bewegen sich die Abschlusswände im
Sinne einer Vergrößerung des Volumens der Dämpfungskammer,
unterstützt das wieder in seine Ausgangsgestalt zurückkehrende
Membranelement das Zurückströmen des zuvor verdrängten
Arbeitsfluides in die Dämpfungskammer.Preferably
is the outer wall of the compensation chamber
at least partially formed by a non-metallic flexible membrane element,
for example, consisting of an elastomeric material. Becomes working fluid
displaced from the damping chamber into the compensation chamber, can
Consequently, the membrane element to compensate for the volume increase
expand reversibly. Move the end walls in the
Meaning an increase in the volume of the damping chamber,
supports the return to its original form
Membrane element the backflow of the previously displaced
Working fluids in the damping chamber.
Somit
kann das Membranelement als weiteres Federelement fungieren, das
dem ebenfalls über axial federnde Eigenschaften verfügenden
metallischen Faltenbalg parallelgeschaltet ist. Über die
Art der Ausgestaltung des Membranelementes, beispielsweise die Formgebung
oder auch die Wandstärke, kann das Federungsverhalten des
Systems und insbesondere das Rückstellverhalten beeinflusst werden.Consequently
the membrane element can act as a further spring element, the
which also has axially resilient properties
metallic bellows is connected in parallel. About the
Type of embodiment of the membrane element, for example, the shape
or the wall thickness, the suspension behavior of
Systems and in particular the restoring behavior can be influenced.
Vorzugsweise
ist eine der Abschlusswände unbeweglich mit einem der Krafteinleitungskörper verbunden.
Diese ortsfeste Abschlusswand kann, wie der Faltenbalg, von dem
flexiblen und insbesondere gummielastischen Membranelement umschlossen
sein.Preferably
One of the end walls is immovably connected to one of the force introduction bodies.
This fixed end wall can, like the bellows, of the
enclosed flexible and in particular rubber-elastic membrane element
be.
Bei
einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist koaxial
um die Kompensationskammer herum eine zusätzliche Steuerkammer
angeordnet. Hierbei fungiert das flexible Membranelement als verformbare
Trennwand zwischen der Kompensationskammer und der Steuerkammer.
Die Steuerkammer lässt sich mit einem im Folgenden als
Steuerungsmedium bezeichneten kompressiblen Medium insbesondere
gasförmiger Art befüllen, um das Verformungsverhalten
des Membranelementes zu beeinflussen. Vorzugsweise kommt Luft als
Steuerungsmedium zum Einsatz.at
A further advantageous embodiment is coaxial
around the compensation chamber around an additional control chamber
arranged. Here, the flexible membrane element acts as a deformable
Partition wall between the compensation chamber and the control chamber.
The control chamber can be described with one below
Control medium designated compressible medium in particular
gaseous type to the deformation behavior
to influence the membrane element. Preferably, air comes as
Control medium used.
Aufgrund
der Kompressibilität des Steuerungsmediums wird das Membranelement
außen in nachgiebiger Weise abgestützt. Folglich
lässt sich der Dämpfungskraftanteil, den das Membranelement dem
in die Kompensationskammer hinein verdrängten Arbeitsfluid
entgegensetzt, durch Vorgabe des in der Steuerkammer herrschenden
Innendruckes beeinflussen. Dies ermöglicht eine sehr einfache
Einflussnahme auf das Bewegungsverhalten der Absorbervorrichtung.by virtue of
the compressibility of the control medium becomes the membrane element
supported on the outside in a yielding way. consequently
can the damping force fraction, the membrane element the
into the compensation chamber displaced working fluid
opposite, by default of prevailing in the control chamber
Influence internal pressure. This allows a very simple
Influence on the movement behavior of the absorber device.
Die
Steuerkammer kann beispielsweise fest mit einem unveränderlichen
Gasvolumen gefüllt sein. Möglich ist ferner ein
ständiger Anschluss an eine das Steuerungsmedium liefernde
Druckquelle, wahlweise mit oder ohne zwischengeschaltetem Rückschlagventil.
Eine Anbindung an die Atmosphäre, insbeson dere unter Zwischenschaltung
eines Rückschlagventils, ist ebenfalls eine sinnvolle Option.The
For example, control chamber can be fixed with a fixed one
Gas volume to be filled. It is also possible
permanent connection to a control medium supplying
Pressure source, with or without interposed check valve.
A connection to the atmosphere, in particular with interposition
a check valve is also a sensible option.
Abgesehen
von dem flexiblen Membranelement ist die Steuerkammer zweckmäßigerweise
ausschließlich von einer starren Wandung begrenzt. Dadurch
ist gewährleistet, dass sich Änderungen des in der
Steuerkammer herrschenden Innendruckes ausschließlich auf
das Bewegungsverhalten des Membranelementes auswirken.apart
of the flexible membrane element, the control chamber is expediently
limited only by a rigid wall. Thereby
is guaranteed that changes in the
Control chamber prevailing internal pressure exclusively on
affect the movement behavior of the membrane element.
Eine
der Abschlusswände, im Folgenden als erste Abschlusswand
bezeichnet, ist zweckmäßigerweise ortsfest an
einem ersten der zwei Krafteinleitungskörper angeordnet.
Die Hebel-Übersetzungseinrichtung verfügt über
mindestens einen sich schwenkbeweglich an dem ersten Krafteinleitungskörper
abstützenden Arbeitshebel, der einen auf die zweite Abschlusszwand
einwirkenden Kraftabgabearm aufweist. Ein vorzugsweise länger
als der Kraftabgabearm ausgebildeter Krafteinleitungsarm ist mit
dem zweiten Krafteinleitungskörper antriebsmäßig
gekoppelt, so dass der Arbeitshebel um die Stelle seiner Schwenklagerung
verschwenkt wird, wenn die beiden Krafteinleitungskörper
eine Relativbewegung ausführen. Das Verschwenken des Arbeitshebels
verursacht eine Beaufschlagung der zweiten Abschlusswand, die bezüglich
beiden Krafteinleitungskörpern beweglich aufgehängt
ist und sich somit zur Verringerung des Volumens der Dämpfungskammer
an die erste Abschlusswand annähern kann.A
the end walls, hereinafter referred to as first end wall
referred to, is suitably fixed to
a first of the two force introduction body arranged.
The lever translation device has
at least one pivotally movable on the first force introduction body
supporting working lever, one on the second closing wall
having acting Kraftabgabearm. A preferably longer
as the power output arm trained force introduction is with
the second force introduction body drivingly
coupled so that the working lever around the point of its pivotal mounting
is pivoted when the two force introduction body
perform a relative movement. The pivoting of the working lever
causes a loading of the second end wall, with respect to
both force introduction bodies suspended mobile
is and thus to reduce the volume of the damping chamber
to approach the first end wall.
Vorzugsweise
enthält die Hebel-Übersetzungseinrichtung mindestens
eine mit mindestens einem Arbeitshebel ausgestattete Hebeleinheit.
Zur gleichförmigen und momentenfreien Krafteinleitung ist
es von Vorteil, wenn mehrere solcher Hebeleinheiten um die Hauptachse
der Absorbervorrichtung herum verteilt angeordnet sind und jeweils
mindestens einen mit der beweglichen Abschlusswand kooperierenden
Arbeitshebel enthalten.Preferably, the lever-translation device includes at least one equipped with at least one lever lever unit. For uniform and torque-free application of force It is advantageous if a plurality of such lever units are distributed around the main axis of the absorber device around and each contain at least one cooperating with the movable end wall working lever.
Zweckmäßigerweise
ist jede Hebeleinheit zusätzlich zu dem mindestens einen
Arbeitshebel mit mindestens einem bevorzugt stangenförmigen
Koppelglied ausgestattet, das einerseits am Krafteinleitungsarm
des Arbeitshebels angreift und andererseits an dem zweiten Krafteinleitungskörper.
Hierbei handelt es sich um gelenkige Angriffspunkte. Das Koppelglied
gewährleistet eine optimale gelenkige Anbindung des Arbeitshebels
an den zweiten Krafteinleitungskörper.Conveniently,
is each lever unit in addition to the at least one
Working lever with at least one preferably rod-shaped
Equipped coupling link, on the one hand on the force introduction
the working lever engages and on the other hand on the second force introduction body.
These are articulated points of attack. The coupling link
ensures an optimal articulated connection of the working lever
to the second force introduction body.
Es
besteht die vorteilhafte Möglichkeit, auf drei Hebeleinheiten
zur Abstützung des zweiten Krafteinleitungskörpers
zurückzugreifen, so dass letzterer keiner zusätzlichen
Linearführung bedarf. Die Gelenke sind dann quermomentensteif
gestaltet. Es liegt eine Art Dreibein vor. Die Hebel- Übersetzungseinrichtung übernimmt
hier die komplette Bewegungsführung zwischen den beiden
Krafteinleitungskörpern.It
There is the advantageous option on three lever units
for supporting the second force introduction body
so that the latter does not have an additional one
Linear guide required. The joints are then stiff
designed. There is a kind of tripod. The lever-translation device takes over
here the complete motion control between the two
Application of force bodies.
Es
ist aber auch möglich, die beiden Krafteinleitungskörper
linear verschiebbar aneinander zu lagern. In diesem Fall kann die
Hebel-Übersetzungseinrichtung momentenmäßig
entlastet und bei Bedarf sogar auf eine einzige Hebeleinheit reduziert
werden.It
But it is also possible, the two force introduction body
linearly displaceable to each other to store. In this case, the
Lever translation device momentary
relieved and even reduced to a single lever unit if necessary
become.
Man
kann die Hebel-Übersetzungseinrichtung auch in Gestalt
einer sogenannten Parallelkinematik ausführen, wobei dann
mindestens drei Hebeleinheiten zum Einsatz kommen, die jeweils ein
Paar von stabförmigen Koppelgliedern enthalten, welche dann
komplett momentenfrei sind und lediglich Zug- und Druckkräfte
erfahren.you
can the lever-translation device in shape
perform a so-called parallel kinematic, in which case
at least three lever units are used, each one
Pair of rod-shaped coupling members included, which then
completely torque-free and only tensile and compressive forces
Experienced.
Vorzugsweise
definiert der erste Krafteinleitungskörper einen Aufnahmeraum,
in dem der Faltenbalg und gegebenenfalls auch das elastische Membranelement
untergebracht sind. Die sich verformenden Komponenten sind dadurch
optimal zur Umgebung hin abgeschirmt. Gleichzeitig ergeben sich
sehr kompakte Längenabmessungen.Preferably
the first force introduction body defines a receiving space,
in which the bellows and possibly also the elastic membrane element
are housed. The deforming components are thereby
ideally shielded from the environment. At the same time arise
very compact length dimensions.
Nachfolgend
wird die Erfindung an der beiliegenden Zeichnung näher
erläutert. In dieser zeigen:following
the invention will be closer to the attached drawing
explained. In this show:
1 einen
Längsschnitt durch eine bevorzugte Ausführungsform
der Absorbervorrichtung gemäß Schnittlinie I-I
aus 3, 1 a longitudinal section through a preferred embodiment of the absorber device according to section line II 3 .
2 einen
weiteren Längsschnitt durch die Absorbervorrichtung gemäß Schnittlinie
II-II aus 3 und 2 a further longitudinal section through the absorber device according to section line II-II 3 and
3 einen
Querschnitt durch die Absorbervorrichtung gemäß Schnittlinie
III-III aus 2. 3 a cross section through the absorber device according to section line III-III 2 ,
Die
insgesamt mit Bezugsziffer 1 bezeichnete Absorbervorrichtung
dient zur Dämpfung von Stößen und/oder
von Schwingungen, die an zwei relativ zueinander beweglichen, ersten
und zweiten Krafteinleitungskörpern 2, 3 in
sie eingeleitet werden. Man könnte die Absorbervorrichtung 1 folglich
auch als Dämpfungsvorrichtung bezeichnen.The total with reference number 1 designated absorber device is used for damping of shocks and / or vibrations, on two relatively movable, first and second force introduction bodies 2 . 3 be initiated into it. You could use the absorber device 1 consequently also referred to as damping device.
Exemplarisch
enthält der erste Krafteinleitungskörper 2,
insbesondere an seinem rückwärtigen Endbereich,
einen ersten Krafteinleitungsabschnitt 4, über
den er an einer Stützstruktur 6 lösbar
festlegbar ist. Die Stützstruktur 6 ist beispielsweise
ein Maschinengestell. Der erste Krafteinleitungsabschnitt 4 kann
ein Gewinde aufweisen, mit dem er in die Stützstruktur 6 einschraubbar
ist.As an example, the first force introduction body contains 2 , in particular at its rear end region, a first force introduction section 4 about which he is attached to a support structure 6 is releasably fixed. The support structure 6 is for example a machine frame. The first force introduction section 4 may have a thread with which it enters the support structure 6 can be screwed.
Der
zweite Krafteinleitungskörper 3 enthält einen
beispielsweise platten- oder scheibenförmigen zweiten Krafteinleitungsabschnitt 5.
Er ist beim Ausführungsbeispiel dazu ausersehen, von einem
nicht weiter abgebildeten Bauteil, dessen Bewegung abgebremst werden
soll, mit einer Stellkraft FS beaufschlagt
zu werden. Der zweite Krafteinleitungsabschnitt 5 fungiert
vorliegend als Aufprallkopf. Er befindet sich insbesondere an der
dem ersten Krafteinleitungsabschnitt 4 entgegengesetzten,
in der Zeichnung nach oben weisenden Vorderseite der Absorbervorrichtung 1.The second force introduction body 3 contains a plate or disk-shaped second force introduction section, for example 5 , He is chosen in the embodiment to be acted upon by a not further shown component whose movement is to be braked, with a force F S. The second force introduction section 5 in the present case acts as an impact head. It is located in particular at the first force introduction section 4 opposite, in the drawing upwardly facing front of the absorber device 1 ,
Die
beispielhafte Absorbervorrichtung 1 ist dahingehend ausgelegt,
dass der erste Krafteinleitungskörper 2 im Betrieb
ortsfest abgestützt ist und der zweite Krafteinleitungskörper 3 bei
Beaufschlagung durch die Stellkraft FS eine
durch einen Pfeil angedeutete lineare Arbeitsbewegung 7 in
der Achsrichtung einer Hauptachse 8 ausführt.
Wird die Stellkraft FS weggenommen, kehrt
der zweite Krafteinleitungskörper 3 im Rahmen
einer der Arbeitsbewegung 7 entgegengesetzten Rückkehrbewegung 12 wieder
in die vor dem Start der Arbeitsbewegung 7 vorhandene Grundstellung
zurück. In der Zeichnung ist jeweils die Grundstellung
abgebildet.The exemplary absorber device 1 is designed so that the first force introduction body 2 is supported stationary in operation and the second force introduction body 3 when acted upon by the force F S a indicated by an arrow linear working movement 7 in the axial direction of a major axis 8th performs. If the actuating force F S is removed, the second force introduction body returns 3 as part of a labor movement 7 opposite return movement 12 back in before the start of the labor movement 7 existing basic position back. In the drawing, the basic position is shown.
Es
versteht sich, dass die Absorbervorrichtung 1 auch mit
ortsfestem zweiten Krafteinleitungskörper 3 und
sich diesbe züglich bewegendem ersten Krafteinleitungskörper 2 betrieben
werden kann, und ebenso im Rahmen einer Anwendung, bei der sich beide
Krafteinleitungskörper 2, 3 gleichzeitig
und relativ zueinander bewegen.It is understood that the absorber device 1 also with a stationary second force introduction body 3 and in this respect moving first force introduction body 2 can be operated, and also in the context of an application in which both force introduction body 2 . 3 move simultaneously and relative to each other.
Der
erste Krafteinleitungskörper 2 verfügt über
einen den ersten Krafteinleitungsabschnitt 4 aufweisenden
rückseitigen Fußabschnitt 13 und einen
ausgehend davon in Achsrichtung der Hauptachse 8 nach vorne,
in Richtung zu dem zweiten Krafteinleitungsabschnitt 5 ragenden
Kopfabschnitt 14. Der zweite Krafteinleitungskörper 3 ist
beim Ausführungsbeispiel topfförmig gestaltet
und mit seiner offenen Seite voraus von vorne her auf den Fußabschnitt 13 aufgesteckt,
so dass letzterer in Abhängigkeit von der zwischen den
beiden Krafteinleitungskörpern 2, 3 eingenommenen
axialen Relativposition mehr oder weniger weit in den zweiten Krafteinleitungskörper 3 eintaucht.The first force introduction body 2 has a first force introduction section 4 having back foot section 13 and one starting from this in the axial direction of the main axis 8th forward, towards the second force introduction section 5 projecting head section 14 , The second force introduction body 3 is pot-shaped in the embodiment and with its open side ahead from the front on the foot section 13 plugged, so that the latter depending on the between the two force application bodies 2 . 3 assumed axial relative position more or less far into the second force introduction body 3 dips.
Zweckmäßigerweise
ist der zweite Krafteinleitungskörper 3 über
seine bevorzugt rundumlaufend ausgebildete Seitenwand 15 radial
außen am Kopfabschnitt 14 des ersten Krafteinleitungskörpers 2 verschiebbar
geführt gelagert. Exemplarisch ist eine Gleitlagerung vorhanden.
Eine Wälzlagerung wäre allerdings ebenfalls möglich.Conveniently, the second force introduction body 3 via its preferably circumferentially formed side wall 15 radially outward on the head section 14 of the first force introduction body 2 slidably guided stored. As an example, a sliding bearing is available. A rolling bearing would also be possible.
Durch
diese Art der Lagerung wird ein Verkanten der beiden Krafteinleitungskörper 2, 3 während
ihrer linearen Relativbewegung verhindert.By this type of storage is a tilting of the two force introduction body 2 . 3 prevented during their linear relative movement.
Der
erste Krafteinleitungskörper 2 umgrenzt einen
Aufnahmeraum 16. Dieser ist insbesondere im Innern des
Kopfabschnittes 14 ausgebildet und außen von einer
starren Wandung 17 des ersten Krafteinleitungskörpers 2 begrenzt.The first force introduction body 2 bounds a recording room 16 , This is especially in the interior of the head section 14 formed and outside of a rigid wall 17 of the first force introduction body 2 limited.
In
dem Aufnahmeraum 16 ist eine Dämpfereinheit 18 untergebracht.
Kernbestandteile dieser Dämpfereinheit 18 sind
eine erste und eine zweite, jeweils in sich starre Abschlusswand 22, 23,
die sich in Achsrichtung der Hauptachse 3 mit Abstand gegenüberliegen,
sowie ein bevorzugt mit kreisförmigem Querschnitt ausgebildeter
metallischer Faltenbalg 24, der sich axial zwischen den
beiden Abschlusswänden 22, 23 erstreckt.
Gemeinsam umgrenzen die beiden Abschlusswände 22, 23 und
der metallische Faltenbalg 24 eine Dämpfungskammer 25.In the recording room 16 is a damper unit 18 accommodated. Core components of this damper unit 18 are a first and a second, each in itself rigid end wall 22 . 23 extending in the axial direction of the main axis 3 spaced apart, and a preferably formed with a circular cross-section metallic bellows 24 extending axially between the two end walls 22 . 23 extends. Together, the two end walls border on each other 22 . 23 and the metallic bellows 24 a damping chamber 25 ,
Die
beiden Abschlusswände 22, 23 sind insbesondere
scheibenförmig ausgebildet und so angeordnet, dass ihre
Scheibenebenen rechtwinkelig zu der Hauptachse 8 verlaufen.
Der metallische Faltenbalg 24 ist gasundurchlässig
und mit seinen beiden axialen Endabschnitten 29 unter statischer
Abdichtung an der jeweils zugeordneten Abschlusswand 22, 23 befestigt.
Die axialen Endabschnitte 29 können mit den Abschlusswänden 22, 23 beispielsweise
verklebt oder verschweißt sein. Ebenso möglich
ist beispielsweise eine Schraubverbindung, insbesondere bei gleichzeitiger
Anwendung einer statisch wirkenden Abdichteinrichtung.The two end walls 22 . 23 are in particular disc-shaped and arranged so that their disc planes perpendicular to the main axis 8th run. The metallic bellows 24 is gas impermeable and with its two axial end portions 29 under static sealing on the respective associated end wall 22 . 23 attached. The axial end sections 29 can with the end walls 22 . 23 for example, glued or welded. It is also possible, for example, a screw connection, in particular with simultaneous application of a statically acting sealing device.
Der
metallische Faltenbalg 24 ist ausreichend dünnwandig
ausgebildet, damit er auf reversible Weise axial komprimierbar ist.
Eine in Achsrichtung der Hauptachse 8 aufeinander zu gerichtete Krafteinleitung
in die beiden Abschlusswände 22, 23 führt
demnach zu einem axialen Zusammendrücken des Faltenbalges 24,
wobei sich die Falten axial verengen. Nach Wegnahme der Kräfte
entspannt sich der Faltenbalg 24 wieder und kehrt unter
axialer Aufweitung seiner Falten in die Ausgangsstellung zurück.The metallic bellows 24 is sufficiently thin-walled so that it is reversible axially compressible. One in the axial direction of the main axis 8th directed towards each other in the two end walls 22 . 23 thus leads to an axial compression of the bellows 24 , wherein the folds narrow axially. After removal of the forces, the bellows relaxes 24 again and returns under axial expansion of its folds in the starting position.
Aufgrund
seines strukturellen Aufbaues verfügt der metallische Faltenbalg 24 in
axialer Richtung über federelastische Eigenschaften. Er
fungiert also in gewisser Hinsicht als Federelement.Due to its structural design, the metallic bellows has 24 in the axial direction via elastic properties. So it acts in a way as a spring element.
Die
Kämme und Täler der Falten sind zweckmäßigerweise
abgerundet.The
Combs and valleys of the folds are expediently
rounded.
Die
erste Abschlusswand 22 ist ortsfest am ersten Krafteinleitungskörper 2 befestigt.
Der den Aufnahmeraum 16 an der dem Fußabschnitt 13 entgegengesetzten
Vorderseite begrenzende vordere Wandabschnitt 27 der starren
Wandung 17 weist einen zentralen, axial in den Aufnahmeraum 16 hineinragenden
Wandvorsprung 28 auf, an dessen nach rückwärts
weisender Stirnfläche die erste Abschlusswand 22 anliegt
und mittels einer den Wandvorsprung 28 durchsetzenden Befestigungsschraube 26 mit
dem Wandvorsprung 28 fest verspannt ist. Es liegt somit
ein axialer Abstand zwischen der ersten Abschlusswand 22 und
dem vorderen Wandabschnitt 27 der starren Wandung 17 vor.The first end wall 22 is stationary on the first force introduction body 2 attached. The the recording room 16 at the foot section 13 opposite front limiting front wall section 27 the rigid wall 17 has a central, axially into the receiving space 16 protruding wall projection 28 on, at its backward facing end face the first end wall 22 abuts and by means of a wall projection 28 penetrating fastening screw 26 with the wall projection 28 is firmly clamped. There is thus an axial distance between the first end wall 22 and the front wall portion 27 the rigid wall 17 in front.
Alternativ
könnte die erste Abschlusswand 22 auch ein einstückiger
Bestandteil der starren Wandung 17 und/oder des ersten
Krafteinleitungsabschnittes 4 sein.Alternatively, the first end wall could be 22 also an integral part of the rigid wall 17 and / or the first force introduction section 4 be.
Die
zweite Abschlusswand 23 ist dem Fußabschnitt 13 unmittelbar
axial vorgelagert. Sie ist an keinem der beiden Krafteinleitungskörper 2, 3 befestigt
und ist in der Lage, in Achsrichtung der Hauptachse 8 eine
lineare Bewegung relativ zur ersten Abschlusswand 22 auszuführen.
Wird die zweite Abschlusswand 23 mit einer axial in Richtung
zur ersten Abschlusswand 22 orientierten Betätigungskraft
FB beaufschlagt, nähert sie sich
ausgehend von der aus der Zeichnung ersichtlichen Ausgangsstellung
axial an die ortsfest abgestützte erste Abschlusswand 22 an,
wobei der metallische, beispielsweise aus einem Federstahl bestehende
Faltenbalg 24 axial kom primiert wird. Nach Wegnahme der
Betätigungskraft FB kehrt die zweite
Abschlusswand 23 durch die Rückstellkraft des
Faltenbalges 24 wieder in die Ausgangsstellung zurück.The second end wall 23 is the foot section 13 immediately upstream axially. It is not on either of the force application bodies 2 . 3 attached and is capable of moving in the axial direction of the main axis 8th a linear movement relative to the first end wall 22 perform. Will the second end wall 23 with an axially towards the first end wall 22 oriented actuation force F B applied, it approaches, starting from the apparent from the drawing starting position axially to the stationary supported first end wall 22 on, wherein the metallic, consisting for example of a spring steel bellows 24 is compressed axially. After removal of the actuating force F B , the second end wall returns 23 by the restoring force of the bellows 24 back to the starting position.
Die
Betätigungskraft FB ist unter Vermittlung einer
Hebel-Übersetzungseinrichtung 32 von der Stellkraft
FS abgeleitet. Die Hebel-Übersetzungseinrichtung 32 übersetzt
die Stellkraft FS in die wesentlich höhere
Betätigungskraft FB, wenn der zweite Krafteinleitungskörper 3 die
Arbeitsbewegung 7 ausführt. Dabei wird gleichzeitig
ein größerer Arbeitshub des zweiten Krafteinleitungskörpers 3 in
einen im Folgenden als Dämpfungshub bezeichneten kleineren Hub
der zweiten Abschlusswand 23 umgewandelt. Die Bewegungsrichtung
der zweiten Abschlusswand 23 bei Ausführung des
Dämpfungshubes ist hierbei der den Arbeitshub bewirkenden
Bewegungsrichtung des zweiten Krafteinleitungskörpers 3 gerade
entgegengesetzt. Die Hebel-Übersetzungseinrichtung 32 bewirkt
also eine stets gegensinnig gerichtete lineare Relativbewegung zwischen
dem zweiten Krafteinleitungskörper 3 und der zweiten
Abschlusswand 23.The actuating force F B is mediated by a lever-translation device 32 derived from the force F S. The lever translation device 32 translates the force F S in the much higher actuation force F B , when the second force introduction body 3 the work movement 7 performs. At the same time a larger working stroke of the second force introduction body 3 in a hereinafter referred to as damping stroke smaller stroke of the second end wall 23 transformed. The direction of movement of the second end wall 23 in execution of the damping stroke in this case is the working stroke causing movement of the second force introduction body 3 just opposite. The lever translation device 32 thus causes an always oppositely directed linear relative movement between the second force introduction body 3 and the second end wall 23 ,
Beim
Ausführungsbeispiel setzt sich die Hebel-Übersetzungseinrichtung 32 aus
zwei sich bezüglich der Hauptachse 8 diametral
gegenüberliegenden Hebeleinheiten 33a, 33b zusammen.
Prinzipiell würde eine einzige Hebeleinheit ausreichen,
um die gewünschte Kraft-Weg-Übersetzung zu erhalten. Aufgrund
der zwischen den beiden Krafteinleitungskörpern 2, 3 vorhandenen
Linearführung ist ein Verkanten dieser beiden Komponenten
ausgeschlossen. Die Verschleißanfälligkeit ist
allerdings reduziert, wenn wie vorliegend eine symmetrische Kraftübertragung
stattfindet.In the embodiment, the lever-translation device is set 32 out of two with respect to the main axis 8th diametrically opposed lever units 33a . 33b together. In principle, a single lever unit would be sufficient to obtain the desired force-displacement ratio. Due to the between the two force application bodies 2 . 3 existing linear guide tilting of these two components is excluded. However, the susceptibility to wear is reduced if, as in the present case, a symmetrical power transmission takes place.
Prinzipiell
könnten auch mehr als zwei Hebeleinheiten um die Hauptachse 8 herum
verteilt angeordnet sein. Hier ist insbesondere an eine Dreizahl von
Hebeleinheiten gedacht, die in einem Winkel von 120° zueinander
versetzt sind.In principle, more than two lever units around the main axis could 8th be arranged distributed around. Here is particularly thought of a number of lever units, which are offset at an angle of 120 ° to each other.
Kommen
mehr als zwei Hebeleinheiten zum Einsatz, kann auf die zusätzlichen
Linearführungsmittel zwischen den beiden Krafteinleitungskörpern 2, 3 verzichtet
werden, wenn die Anlenkpunkte quermomentensteif ausgebildet sind.
Die Hebeleinheiten übernehmen dann zugleich die Führungsfunktion.Come more than two lever units used, can on the additional linear guide means between the two force introduction bodies 2 . 3 be dispensed with, if the articulation points are designed to be stiff. The lever units then take over the leadership function at the same time.
Die
Hebeleinheiten 33a, 33b weisen jeweils einen sich
schwenkbeweglich am ersten Krafteinleitungskörper 2 abstützenden
zweiarmigen Arbeitshebel 34 auf. Der Fußabschnitt 13 des
ersten Krafteinleitungskörpers 2 verfügt über
einen der zweiten Abschlusswand 23 rückseitig
vorgelagerten Hohlraum 35, in den die Arbeitshebel 34 von
der Seite her hineinragen. Die bewegliche zweite Abschlusswand 23 bildet
eine stirnsei tige Begrenzungswand des Hohlraumes 35, der
ansonsten in den Aufnahmeraum 16 übergeht.The lever units 33a . 33b each have a pivotally movable on the first force introduction body 2 supporting two-armed working lever 34 on. The foot section 13 of the first force introduction body 2 has a second end wall 23 on the back upstream cavity 35 in which the working levers 34 protrude from the side. The movable second end wall 23 forms a stirnsei term boundary wall of the cavity 35 otherwise in the recording room 16 passes.
Vorzugsweise
ist der Fußabschnitt 13 hohlzylindrisch ausgebildet,
wobei sein Innenraum den Hohlraum 35 definiert. Die den
Hohlraum 35 umgrenzende Seitenwand 36 des Fußabschnittes 13 ist
an sich diametral gegenüberliegenden Stellen mit je einer
Durchbrechung 37 ausgestattet, durch die jeweils einer
der beiden zweiarmigen Arbeitshebel 34 von außen
nach innen hindurchgreift.Preferably, the foot section 13 hollow cylindrical, with its interior the cavity 35 Are defined. The the cavity 35 bounding sidewall 36 of the foot section 13 is in diametrically opposite places, each with an opening 37 equipped, by each one of the two-armed working lever 34 from the outside inwards.
Zu
seiner schwenkbeweglichen Abstützung ist jeder Arbeitshebel 34 beim
Ausführungsbeispiel mittels einer ihn durchsetzenden Lagerungswelle 38, die
sich im Fußabschnitt 13 abstützt, schwenkbeweglich
gelagert. Die Längsachse der Lagerwelle 38 definiert
dabei die zugehörige Schwenkachse 42. Die Schwenkachsen 42 liegen
in der Achsrichtung der Hauptachse 3 auf gleicher axialer
Höhe und verlaufen in einer zu der Hauptachse 8 rechtwinkeligen Ebene.To its pivotal support is every working lever 34 in the embodiment by means of a bearing shaft passing through it 38 that are in the foot section 13 supported, pivotally mounted. The longitudinal axis of the bearing shaft 38 defines the associated pivot axis 42 , The pivot axes 42 lie in the axial direction of the main axis 3 at the same axial height and extend in one to the main axis 8th right-angled plane.
Jeder
Arbeitshebel 34 weist einen in den Hohlraum 35 hineinragenden
Kraftabgabearm 43 auf, der an der der ersten Abschlusswand 22 axial entgegengesetzten
rückwärtigen Stirnfläche 44 der zweiten
Abschlusswand 23 anliegt. Aufgrund der Federelastizität
des metallischen Faltenbalges 24 wird die zweite Abschlusswand 23 normalerweise
an die Kraftabgabearme 43 angedrückt.Every working lever 34 points one into the cavity 35 protruding Kraftabgabearm 43 on, at the first end wall 22 axially opposite rearward end face 44 the second end wall 23 is applied. Due to the spring elasticity of the metallic bellows 24 becomes the second end wall 23 usually to the power output arms 43 pressed.
Ein
eine größere Länge als der Kraftabgabearm 43 aufweisender
Krafteinleitungsarm 45 eines jeden Arbeitshebels 34 erstreckt
sich durch die Durchbrechung 37 hindurch nach seitlich
außerhalb des ersten Krafteinleitungskörpers 2 und
ist außerhalb des ersten Krafteinleitungskörpers 2 über
ein erstes Gelenk 46 mit einem vorzugsweise stangenförmig
ausgebildeten Koppelglied 47 verbunden. Jede Hebeleinheit 33a, 33b enthält
also einen Arbeitshebel 34 und ein Koppelglied 47.
Jedes Koppelglied 47 ist über ein zum ersten Gelenk 46 beabstandetes
zweites Gelenk 48 am zweiten Krafteinleitungskörper 3 gelagert.
Das zweite Gelenk 48 befindet sich zweckmäßigerweise
im Bereich des zweiten Krafteinleitungsabschnittes 5, so
dass sich das Koppelglied 47 ausgehend vom ersten Gelenk 46 seitlich an
dem Kopfabschnitt 34 und an der Seitenwand 15 vorbei
in Richtung zur Vorderseite der Absorbervorrichtung 1 erstreckt.
Die Koppelglieder 47 sind insbesondere im Wesentlichen
parallel zu der Hauptachse 8 ausgerichtet, wobei die Ausrichtung
in Abhängigkeit von der zwischen den beiden Krafteinleitungskörpern 2, 3 eingenommenen
Relativposition geringfügig variiert.A longer length than the power output arm 43 having force introduction arm 45 of every working lever 34 extends through the opening 37 through laterally outside of the first force introduction body 2 and is outside the first force introduction body 2 over a first joint 46 with a preferably rod-shaped coupling member 47 connected. Each lever unit 33a . 33b contains a working lever 34 and a coupling member 47 , Each coupling link 47 is about one to the first joint 46 spaced second joint 48 on the second force introduction body 3 stored. The second joint 48 is expediently in the region of the second force introduction section 5 , so that the coupling member 47 starting from the first joint 46 at the side of the head section 34 and on the sidewall 15 over towards the front of the absorber device 1 extends. The coupling links 47 are in particular substantially parallel to the main axis 8th aligned, with the orientation depending on the between the two force application bodies 2 . 3 assumed relative position slightly varies.
Der
Abstand zwischen dem ersten Gelenk 46 und der Schwenkachse 42 ist
größer als der Abstand zwischen der Schwenkachse 42 und
dem Kontaktbereich 52 zwischen einem jeweiligen Kraftabgabearm 43 und
der zweiten Abschlusswand 23.The distance between the first joint 46 and the pivot axis 42 is greater than the distance between the pivot axis 42 and the contact area 52 between a respective power output arm 43 and the second end wall 23 ,
Insgesamt
ergibt sich somit zweckmäßigerweise eine Anordnung,
bei der der metallische Faltenbalg 24 zwischen den beiden
axial zueinander beabstandeten Krafteinleitungsabschnitten 4, 5 angeordnet
ist, wobei die Hebel-Übersetzungseinrichtung 32 mit
ihren Hebeleinheiten 33a, 33b mit radialem Abstand
und außerhalb des Aufnahmeraumes 16 seitlich an
dem Faltenbalg 24 vorbeigreift.Overall, therefore, an arrangement results, in which the metallic bellows expediently 24 between the two axially spaced force introduction sections 4 . 5 is arranged, wherein the lever-translation device 32 with their lever units 33a . 33b at a radial distance and outside the receiving space 16 laterally on the bellows 24 past attacks.
Führt
der zweite Krafteinleitungskörper 3 aufgrund einer
Beaufschlagung durch eine Stellkraft FS eine
Arbeitsbewegung 7 relativ zum ersten Krafteinleitungskörper 2 aus,
werden die beiden Arbeitshebel 34 aufgrund der eben geschilderten
kinematischen Kopplung derart um die Schwenkachse 42 verdreht,
dass ihre Kraftabgabearme 43 nach vorne in Richtung zur
zweiten Abschlusswand 23 verschwenkt werden und hierbei
die zweite Abschlusswand 23 in den Kontakbereichen 52 mit
der Betätigungskraft FB beaufschlagen,
so dass die zweite Abschlusswand 23 nach vorne in Richtung
zur ersten Abschlusswand 22 verlagert wird.Leads the second force introduction body 3 due to an application by a force F S a working movement 7 relative to the first force introduction body 2 off, the two working levers 34 due to the just described kinematic coupling in such a way about the pivot axis 42 twisted that their power output arms 43 forward towards the second end wall 23 be pivoted and this the second end wall 23 in the contact areas 52 act on the actuating force F B , so that the second end wall 23 forward towards the first end wall 22 is relocated.
Aufgrund
der gewählten Hebelübersetzung wird hierbei ein
großer Arbeitshub in einen kleineren Dämpfungshub
umgewandelt, in Verbindung mit einer Kraftverstärkung aus
der Stellkraft FS in die diesbezüglich
größere Betätigungskraft FB.Due to the selected leverage a large stroke is hereby converted into a smaller damping stroke, in conjunction with a power amplification of the force F S in this respect greater actuation force F B.
Vorzugsweise
sind die die Schwenkachsen 42 definierenden Lagerstellen
sowie die Gelenke 46, 47 so ausgebildet, dass
sie Quermomente aufnehmen können. Auf diese Weise rufen
die Hebeleinheiten 33a, 33b bezüglich
der Hauptachse 8 eine Verdrehsicherung zwischen den beiden
Krafteinleitungskörpern 2, 3 hervor,
was für viele Anwendungen von Vorteil ist. Selbstverständlich
können bei Bedarf auch gesonderte Verdrehsicherungsmittel
realisiert werden.Preferably, these are the pivot axes 42 defining bearings as well as the joints 46 . 47 designed so that they can absorb transverse moments. That's how the lever units call 33a . 33b concerning the main axis 8th an anti-rotation between the two force introduction bodies 2 . 3 which is beneficial for many applications. Of course, if necessary, separate anti-rotation means can be realized.
Zweckmäßigerweise
enthält die Dämpfungseinheit 18 außer
den schon erwähnten Komponenten 22, 23, 24 ein
nichtmetallisches flexibles Membranelement 53, das beim
Ausführungsbeispiel aus einem Material mit gummielastischen
Eigenschaften besteht. Es ist somit gummielastisch verformbar. Vorzugsweise
besteht es aus einem Elastomermaterial, das zur Erhöhung
seiner Festigkeit faserverstärkt oder gewebeverstärkt
ausgeführt sein kann.Conveniently, the damping unit contains 18 except the already mentioned components 22 . 23 . 24 a non-metallic flexible membrane element 53 , which consists in the embodiment of a material with rubber-elastic properties. It is thus elastically deformable. Preferably, it is made of an elastomeric material which may be fiber reinforced or fabric reinforced for increased strength.
Das
Membranelement 53 hat die Form eines Hohlkörpers
und ist derart in dem Aufnahmeraum 16 angeordnet, dass
es die im Fol genden als Balgeinheit 54 bezeichnete, aus
den beiden Abschlusswänden 22, 23 und
dem metallischen Faltenbalg 24 bestehende Anordnung unter
Belassung eines Zwischenraumes umschließt. Dieser Zwischenraum,
außen begrenzt durch das Membranelement und innen begrenzt
durch die Balgeinheit 54, bildet eine hermetisch dichte
Kompensationskammer 55, die über eine Drossel-Rückschlag-Ventilkombination 56 mit
der Dämpfungskammer 25 in fluidischer Verbindung steht.
Durch diese Verbindung entsteht ein die Dämpfungskammer 25 und
die Kompensationskammer 55 enthaltendes geschlossenes Kammersystem,
das zweckmäßigerweise vollständig mit
einer inkompressiblen Arbeitsflüssigkeit gefüllt
ist, insbesondere mit Öl.The membrane element 53 has the shape of a hollow body and is so in the receiving space 16 arranged that it in the fol lowing as a bellows unit 54 designated, from the two end walls 22 . 23 and the metallic bellows 24 existing arrangement encloses leaving a gap. This space, bounded on the outside by the membrane element and internally bounded by the bellows unit 54 , forms a hermetically sealed compensation chamber 55 that have a throttle-check valve combination 56 with the damping chamber 25 is in fluid communication. This connection creates a damping chamber 25 and the compensation chamber 55 containing closed chamber system, which is suitably completely filled with an incompressible working fluid, in particular with oil.
Das
Rückschlagventil 56a der Drossel-Rückschlag-Ventilkombination 56 ist
so ausgebildet, dass es eine Flüssigkeitsströmung
aus der Kompensationskammer 55 in die Dämpfungskammer 25 zulässt und
in der Gegenrichtung verhindert.The check valve 56a the throttle check valve combination 56 is designed so that there is a liquid flow from the compensation chamber 55 in the damping chamber 25 allows and prevents in the opposite direction.
Wenn
die zweite Abschlusswand 23 den durch Aufbringen der Stellkraft
FS hervorgerufenen Dämpfungshub
ausführt, wird aufgrund der sich aneinander annähernden
Abschlusswände 22, 23 Arbeitsfluid aus
der Dämpfungskammer 25 durch das Drosselventil 56b der
Drossel-Rückschlag-Ventilkombination 56 in die
Kompensationskammer 55 verdrängt. Da das Drosselventil 56b die
Strömungsrate begrenzt, kommt es zu dem gewünschten
Dämp fungseffekt. Die Dämpfungsintensität
kann durch entsprechende Einstellung der Drosselungsintensität des
Drosselventils 56b nach Bedarf variiert werden. Das Membranelement 53 kompensiert
aufgrund seiner elastischen Vervormbarkeit den in der Kompensationskammer 55 auftretenden
Zuwachs an Arbeitsfluid und dehnt sich aus, so dass das Volumen
der Kompensationskammer 55 entsprechend vergrößert wird.
In 2 ist bei 53a das aufgrund der Vergrößerung
des Volumens der Kompensationskammer 55 ausgedehnte Membranelement 53 strichpunktiert
angedeutet.If the second end wall 23 performs the caused by applying the force F S damping stroke is due to the approaching end walls 22 . 23 Working fluid from the damping chamber 25 through the throttle valve 56b the throttle check valve combination 56 in the compensation chamber 55 repressed. Because the throttle valve 56b limits the flow rate, it comes to the desired Dämp effect effect. The damping intensity can be adjusted by appropriately adjusting the throttling intensity of the throttle valve 56b be varied as needed. The membrane element 53 Compensated due to its elastic deformability in the compensation chamber 55 occurring increase in working fluid and expands, leaving the volume of the compensation chamber 55 is increased accordingly. In 2 is at 53a this due to the increase in the volume of the compensation chamber 55 extended membrane element 53 indicated by dash-dotted lines.
Wenn
der zweite Krafteinleitungskörper 3 bedingt durch
Wegnahme der Stellkraft FS die Rückkehrbewegung 12 ausführt,
kann der metallische Faltenbalg 24 die bewegliche zweite
Abschlusswand 23 wieder in die Ausgangsstellung zurückdrücken.
Hierbei strömt über das Rückschlagventil 56a hinweg
Arbeitsfluid aus der Kompensationskammer 55 in die Drosselkammer 25 zurück.
Dieses Zurückströmen wird durch die bevorzugte
Elastizität des Membranelementes 53 unterstützt.When the second force introduction body 3 due to removal of the force F S, the return movement 12 performs, the metallic bellows 24 the movable second end wall 23 push back to the starting position. This flows over the check valve 56a away working fluid from the compensation chamber 55 into the throttle chamber 25 back. This backflow is due to the preferred elasticity of the membrane element 53 supported.
Aufgrund
der metallischen Struktur kann der Faltenbalg 24 hohen
Innendrücken standhalten, ohne sich radial auszubeulen.
Er ist folglich sehr robust und eignet sich zur Verwendung in Verbindung mit
hohen Betriebskräften. Die rein statische Verbindung und
Abdichtung bezüglich den beiden Abschlusswänden 22, 23 tut
ein Übriges, um das eingeschlossene Arbeitsfluid wirksam
zurückzuhalten und Leckage zu vermeiden.Due to the metallic structure of the bellows 24 withstand high internal pressures without bulging radially. It is therefore very robust and suitable for use in conjunction with high operating forces. The purely static connection and sealing with respect to the two end walls 22 . 23 does the rest to effectively retain the trapped working fluid and prevent leakage.
Vorzugsweise
ist die gesamte umfangsseitige Seitenwand 21 der Dämpfungskammer 25 von
einem einzigen metallischen Faltenbalg 24 gebildet. Dies
ermöglicht einen größtmöglichen
Dämpfungshub für die zweite Abschlusswand 23.
Nichts desto trotz wären auch Ausführungsbeispiele
denkbar, bei denen sich der Faltenbalg 24 nur über
eine Teillänge der Seitenwand 21 erstreckt oder
bei der die Seitenwand 21 aus mehreren axial aufeinanderfolgend
angeordneten Faltenbälgen besteht.Preferably, the entire circumferential side wall 21 the damping chamber 25 from a single metallic bellows 24 educated. This allows the greatest possible damping stroke for the second end wall 23 , Nevertheless, embodiments would also be conceivable in which the bellows 24 only over a partial length of the side wall 21 extends or at the side wall 21 consists of several axially successively arranged bellows.
Bedingt
dadurch, dass das Membranelement 53 die Balgeinheit 54 beim
Ausführungsbeispiel koaxial umschließt, ergibt
sich für die Kompensationskammer 55 ein im Wesentlichen
ringförmiger Querschnitt. Das Membranelement 53 erstreckt
sich mit einem hohlzylindrischen Seitenwandabschnitt 57 entlang
des Außenumfanges der Balgeinheit 54, auf gleicher
axialer Höhe mit dieser, um dann mit je einem stirnseitigen
vorderen und hinteren Wandabschnitt 58a, 58b zum
einen an dem Wandvorsprung 28 und zum anderen an der beweglichen Seitenabschlusswand 23 unter
statischer Abdichtung befestigt zu sein.Due to the fact that the membrane element 53 the bellows unit 54 Coaxially encloses in the embodiment, results for the compensation chamber 55 a substantially annular cross-section. The membrane element 53 extends with a hollow cylindrical sidewall portion 57 along the outer periphery of the bellows unit 54 , at the same axial height with this, then each with a front-side front and rear wall section 58a . 58b on the one hand on the wall projection 28 and on the other hand on the movable side panel 23 to be fixed under static sealing.
Der
an der zweiten Abschlusswand 23 angebrachte hintere Wandabschnitt 58b ist
zweckmäßigerweise umgebogen, ähnlich einer
Rollmembran, so dass er die Linearbewegung der zweiten Abschlusswand 23 problemlos
mitmachen kann.The one on the second end wall 23 attached rear wall section 58b is suitably bent, similar to a rolling diaphragm, so that it the linear movement of the second end wall 23 can easily join.
Durch
die koaxial verschachtelte Anordnung von Druckkammer 25 und
Kompensationskammer 55 können die axialen Abmessungen
der Dämpfereinheit 18 sehr kurz gehalten werden.
Vorteilhaft ist ferner, dass die beim Ausführungsbeispiel
vollständig aus dem metallischen Faltenbalg 24 bestehende
Seitenwand 21 eine Trennwand bildet, die unmittelbar die
Dämpfungskammer 25 von der Kompensationskammer 55 abtrennt.
Dadurch kann auf eine zusätzliche separate Innenwand für
die Kompensationskammer 55 verzichtet werden.Due to the coaxial nested arrangement of pressure chamber 25 and compensation chamber 55 can the axial dimensions of the damper unit 18 be kept very short. It is also advantageous that in the embodiment completely from the metallic bellows 24 existing sidewall 21 forms a partition which immediately the damping chamber 25 from the compensation chamber 55 separates. This allows for an additional separate inner wall for the compensation chamber 55 be waived.
Indem
die ortsfeste erste Abschlusswand 22 innerhalb des vom
Membranelement 53 umgrenzten Raumes angeordnet ist, bietet
sich die vorteilhafte Möglichkeit, die Drossel-Rückschlag-Ventilkombination 56 in
der ersten Abschlusswand 22 anzuordnen. Die Fluidverbindung
zwischen der Dämpfungskammer 25 und der Kompensationskammer 55 erfolgt
somit durch die erste Abschlusswand 22 hindurch, die wie
der metallische Faltenbalg 24 eine Trennwand zwischen den
beiden Kammern 25, 55 bildet. Möglich wäre
allerdings auch eine Anordnung von zumindest dem Drosselventil 56b und
vorzugsweise der gesamten Drossel-Rückschlag-Ventilkombination 56 in
der zweiten Abschlusswand 23, um eine Verstellmöglichkeit
des Drosselventils 56b durch den Hohlraum 35 hindurch
zu ermöglichen.By the fixed first end wall 22 within of the membrane element 53 is arranged in the bounded space, there is the advantageous possibility of the throttle-check valve combination 56 in the first end wall 22 to arrange. The fluid connection between the damping chamber 25 and the compensation chamber 55 thus takes place through the first end wall 22 through, like the metallic bellows 24 a partition between the two chambers 25 . 55 forms. However, it would also be possible to arrange at least the throttle valve 56b and preferably the entire throttle-check valve combination 56 in the second end wall 23 to an adjustment of the throttle valve 56b through the cavity 35 through.
Das
Rückschlagventil 56a und das Drosselventil 56b können
als eigenständige Komponenten oder als Baueinheit ausgeführt
sein.The check valve 56a and the throttle valve 56b can be designed as separate components or as a structural unit.
Vorzugsweise
dient das Membranelement 53 nicht nur als Außenwand
für die Kompensationskammer 55, sondern fungiert
gleichzeitig als Trennwand zur fluiddichten Abtrennung der Kompensationskammer 55 von
einer zusätzlichen Steuerkammer 62. Dies ist beim
Ausführungsbeispiel realisiert.Preferably, the membrane element serves 53 not just as an outer wall for the compensation chamber 55 but also acts as a partition for fluid-tight separation of the compensation chamber 55 from an additional control chamber 62 , This is realized in the embodiment.
Die
Steuerkammer 62 ist als Ringkammer ausgebildet und erstreckt
sich koaxial um die Kompensationskammer 55 herum. Sie ist
gemeinsam begrenzt von dem Membranelement 53 und von der Wandung
des ersten Krafteinleitungskörpers 2, insbesondere
einschließlich der den Aufnahmeraum 16 begrenzenden
starren Wandung 17. Die Steuerkammer 62 ist also
ein Teilraum des Aufnahmeraumes 16. Dämpfungskammer 25,
Kompensationskammer 55 und Steuerkammer 62 sind
zweckmäßigerweise einander koaxial umschließend
angeordnet, wobei durch die sich hieraus ergebende axiale Überlappung
sehr geringe Längenabmessungen für die Absorbervorrichtung 1 realisierbar
sind.The control chamber 62 is designed as an annular chamber and extends coaxially around the compensation chamber 55 around. It is jointly limited by the membrane element 53 and from the wall of the first force introduction body 2 , especially including the recording room 16 limiting rigid wall 17 , The control chamber 62 So is a subspace of the recording room 16 , damping chamber 25 , Compensation chamber 55 and control chamber 62 are expediently arranged coaxially enclosing each other, wherein by the resulting axial overlap very small length dimensions for the absorber device 1 are feasible.
Die
Steuerkammer 62 ist ausgebildet, um mit einem kompressiblen
Steuerungsmedium beaufschlagt zu werden. Das Steuerungsmedium ist
vorzugsweise ein Gas, insbesondere Luft.The control chamber 62 is designed to be charged with a compressible control medium. The control medium is preferably a gas, in particular air.
Durch
das Steuerungsmedium kann in der Steuerkammer 62 ein anwendungsspezifisch
gewünschter Innendruck vorgegeben werden, der das Membranelement 53 entgegengesetzt
zu dem in der Kompressionskammer 55 enthaltenen Arbeitsfluid beaufschlagt.
Das Steuerungsmedium 62 beaufschlagt also das Membranelement 53 von
außen her mit einer elastischen Gegenkraft. Dies ermöglicht eine
vorteilhafte Beeinflussung der Steifigkeit der Absorbervorrichtung 1.
Das Steuerungsfluid fungiert praktisch als Federmittel, dessen Federkonstante vom
gewählten Druck abhängt. Je höher der
Innendruck in der Steuerkammer 62 ist, desto höher
muss die Stellkraft FS sein, um einen bestimmten
Arbeitshub zu ermöglichen.Through the control medium can in the control chamber 62 an application-specific desired internal pressure can be specified, the membrane element 53 opposite to that in the compression chamber 55 supplied working fluid. The control medium 62 thus acts on the membrane element 53 from the outside with an elastic counterforce. This allows an advantageous influence on the rigidity of the absorber device 1 , The control fluid practically acts as a spring means, the spring constant of which depends on the selected pressure. The higher the internal pressure in the control chamber 62 is, the higher must the force F S be to allow a certain stroke.
Es
wäre prinzipiell möglich, die Steuerkammer 62 hermetisch
dicht abzuschließen und mit einer festen Füllung
aus kompressiblem Steuerungsmedium zu versehen. Somit ergäbe
sich ein stets gleichbleibendes Federungsverhalten.It would be possible in principle, the control chamber 62 hermetically sealed and provided with a solid filling of compressible control medium. Thus, an always consistent suspension behavior would result.
Vorzugsweise
kommuniziert die Steuerkammer 62 mit mindestens einem die
Wandung des ersten Krafteinleitungskörpers 2 durchsetzenden
Steuerkanal 63, durch den hindurch die Steuerkammer 62 mit
dem gewünschten Steuerungsmedium befüllbar ist
und sich der in der Steuerkammer 62 gewünschte Innendruck
vorgeben oder zumindest beeinflussen lässt.Preferably, the control chamber communicates 62 with at least one wall of the first force introduction body 2 enforcing control channel 63 through which the control chamber passes 62 can be filled with the desired control medium and in the control chamber 62 specify desired internal pressure or at least can influence.
Beispielsweise
könnte die Steuerkammer 62 durch den Steuerkanal 63 hindurch
mit einer fest vorgegebenen Gasmenge befüllt werden, worauf
der Steuerkanal 63 verschlossen wird und die Gasmenge eingesperrt
bleibt. In 1 sind zwei weitere Nutzungsmöglichkeiten
für den Steuerkanal 63 angedeutet.For example, the control chamber could 62 through the control channel 63 be filled with a fixed predetermined amount of gas, whereupon the control channel 63 is closed and the gas remains locked. In 1 are two more uses for the control channel 63 indicated.
Bei
der einen, in durchgezogenen Linien gezeigten Nutzungsmöglichkeit
ist der Steuerkanal 63 an eine ein Druckgas, insbesondere
Druckluft liefernde Druckquelle P angeschlossen, so dass in der Steuerkammer 62 ein
unabhängig vom Verformungszustand des Membranelementes 53 im
Wesentlichen konstanter Innendruck ansteht.In the one shown in solid lines utilization is the control channel 63 connected to a compressed gas, in particular compressed air supplying pressure source P, so that in the control chamber 62 an independent of the deformation state of the membrane element 53 essentially constant internal pressure is present.
Wird
in die Verbindung zu der Druckquelle P ein in Richtung zur Steuerkammer 62 öffnendes,
in der Zeichnung gestrichelt angedeutetes Rückschlagventil 64 eingeschaltet,
ergeben sich in der Steuerkammer 62 die gleichen Verhältnisse
wie bei einer kompletten Absperrung, allerdings verbunden mit dem
Vorteil einer automatischen Nachfüllung im Leckagefall.Is in the connection to the pressure source P in the direction of the control chamber 62 opening, indicated by dashed lines in the drawing check valve 64 turned on, arise in the control chamber 62 the same conditions as with a complete shut-off, but with the advantage of automatic refilling in case of leakage.
Bei
einer weiteren, strichpunktiert angedeuteten Nutzungsoption ist
der Steuerkanal 63 unter Zwischenschaltung eines wiederum
in Richtung zur Steuerkammer 62 öffnenden Rückschlagventils 65 mit
der Atmosphäre 66 verbunden. Hierdurch ist gewährleistet,
dass in der Grundstellung der Absorbervorrichtung 1 stets
der Atmosphärendruck in der Steuerkammer 62 ansteht.In another use option indicated by the dot-dash line is the control channel 63 with the interposition of a turn in the direction of the control chamber 62 opening check valve 65 with the atmosphere 66 connected. This ensures that in the normal position of the absorber device 1 always the atmospheric pressure in the control chamber 62 pending.
Der
Steuerkanal 63 setzt sich beim Ausführungsbeispiel
aus einem in der Wandung des ersten Krafteinleitungskörpers 2 verlaufenden
internen Kanalabschnitt 63a und einem sich außerhalb
des ersten Krafteinleitungskörpers 2 in Gestalt
einer Fluidleitung 68 fortsetzendes, externen Kanalabschnitt 63b zusammen.
Um den Anschluss der Fluidleitung 68 zu ermöglichen,
ist der interne Kanalabschnitt 63a am ersten Krafteinleitungskörper 2 zweckmäßigerweise mit
geeigneten Anschlussmitteln 67 ausgestattet, beispielsweise
in Gestalt eines Innengewindes.The control channel 63 is in the embodiment of a in the wall of the first force introduction body 2 extending internal channel section 63a and one outside the first force introduction body 2 in the form of a fluid line 68 continuing, external channel section 63b together. To the connection of the fluid line 68 to allow, is the internal channel section 63a at the first force introduction body 2 expediently with suitable connection means 67 equipped, for example in the form of an internal thread.
Die
Dämpfungssteifigkeit der Absorbervorrichtung lässt
sich auch über die Wahl eines anderen Längenverhältnisses
zwischen dem Krafteinleitungsarm 45 und dem Kraftabgabearm 43 der
Arbeitshebel 34 beeinflussen.The damping stiffness of the absorber device can also be about the choice of a different aspect ratio between the force introduction 45 and the power output arm 43 the working lever 34 influence.
Abweichend
von der gezeigten Ausgestaltung der Hebel-Übersetzungseinrichtung 32 sind selbstverständlich
auch andere Realisierungsformen möglich, um eine Hebelübersetzung
zwi schen dem von außen beaufschlagten Krafteinleitungskörper und
der zu bewegenden Abschlusswand zu realisieren.Notwithstanding the illustrated embodiment of the lever-translation device 32 Of course, other forms of implementation are possible to implement a leverage between tween the applied from the outside force introduction body and the moving end wall.
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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- EP 1081408
B1 [0002] - EP 1081408 B1 [0002]
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- EP 0386433 B1 [0002] EP 0386433 B1 [0002]
-
- DE 1806380 A [0002] - DE 1806380 A [0002]