DE2307333A1

DE2307333A1 - Daempfungsvorrichtung mit einem schwenkbar in einer kammer gelagerten daempferelement

Info

Publication number: DE2307333A1
Application number: DE19732307333
Authority: DE
Inventors: Alan Richard Brine Nash
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1972-02-18
Filing date: 1973-02-15
Publication date: 1973-08-30
Also published as: US3882976A; GB1425932A

Description

Dlpi.-tng. P. WIRTH · Dr. V. SCHMIED-KOWARZIK DipL-Ing. G. DANNENBERG · Dr. P. WEINHOLD · Dr. D. GUDEL

281134 β FRANKFURT AM MAIN

287014 GB. ESCHENHEIMER STBASSE

14. Februar 1973 Da/Pi.

File 4129

ALAN RICHARD BRINE NASH, Farnham, Surrey, England

Dämpfungsvorrichtung mit einem schwenkbar in einer Kammer gelagerten Dämpferelement

Die Erfindung betrifft eine Dämpfungsvorrichtung mit einem eine Kammer bildenden Hauptkörper, in die sich ein Dämpfer erstreckt, der schwenkbar an dem Hauptkörper gelagert ist.

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Es handelt sich also um eine Vorrichtung mit relativ zueinander schwenkbaren Teilen, die mit einem Dämpfungsmedium, insbesondere einer Flüssigkeit arbeitet. Der Einfachheit wird im folgenden einfach von Flüssigkeit gesprochen, obwohl es sich gegebenenfalls auch um ein anderes Dämpfungsmedium, beispielsweise Druckluft, handeln könnte.

Für Flüssigkeitsdämpfer gibt es zahlreiche Anwendungsgebiete bei verschiedenen kinematischen Systemen, wo das Ausgleichen von Bewegungsschwankungen oder vorübergehenden Störungen erforderlich ist. Die Verwendung solcher Dämpfungsvorrichtungen 'wird jedoch in manchen Fällen durch den Kostenfaktor begrenzt, und der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Flüssigkeitsdämpfer bzw. eine Dämpfungsvorrichtung zu schaffen, die verhältnismäßig wirtschaftlich herzustellen ist.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung durch eine Dämpfungsvorrichtung' gelöst, die sich dadurch kennzeichnet, daß der . Hauptkörper eine derart sich verjüngende Kammer bildet, daß deren Querschnitt mit wachsendem Abstand von der Schwenkachse des Dämpfers abnimmt.

Eine solche Ausführungsform ermöglicht es, den Hauptkörper als einstückiges Bauteil z.B. durch Gießformung oder Spritzguß auszubilden, wobei dann ein Innenteil oder Kern der Form das Innere des Hauptkörpers bildet und dank seiner verjüngten Form nach der Seite hin, wo sich die Schwenkachse befindet, herausgezogen v/erden kann. Der eigentliche Dämpfer bzw. die Dämpferfahne kann zweckmäßig gleichfalls sich verjüngende Fore haben und eignet sich damit auch für eine einfache Herstellung durch Formen oder Gießen.

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Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung kennzeichnet sich dadurch, daß der Dämpfer ein von dem Hauptkörper nach außen, von der Schwenkachse weg sich erstreckendes Anbauteil aufweist und daß eine flexible Dichtung, die sich zwischen dem Hauptkörper und dem Dämpfer erstreckt, denjenigen Bereich des Hauptkörpers, von dem aus das Anbauteil vorspringt, verschließt. Dabei besteht wiederum eine bevorzugte Möglichkeit darin, die Dichtung so anzuordnen, daß sie am Dämpfer an einer Stelle seiner Länge angreift, die sich im Bereich der Schwenkachse befindet, um auf diese Weise das Durchbiegen der Dichtung als Folge von Bewegungen des Dämpfers zu vermindern.

Weiter kann vorzugsweise die Ausbildung so erfolgen, daß die Dichtung einen am Hauptkörper anliegenden Randbereich aufweist und so geformt ist, daß ihre Ausdehnung innerhalb dieses Randbereichs wesentlich größer als der Querschnitt der Kammer auf der gegenüberliegenden Seite der Schwenkachse ist. Hierdurch wird eine Biegung der Dichtung ermöglicht, welche eine merkliche Änderung des eingeschlossenen Volumens ergibt, um beispielsweise thermischen Ausdehnungen des Dämpfungsmediums Rechnung- zu tragen, ohne daß die Dichtung sich übermäßig verformt.

Die Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert und zwar zeigen:

Fig. 1 einen Axialschnitt durch eine Dämpfungsvorrichtung nach der Erfindung in Seitenansicht und

Fig. 2 einen Axialschnitt in Draufsicht.

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Gemäß der Zeichnung weist die Dämpfungsvorrichtung einen Hauptkörper 2 auf, in dem ein Dämpfer 4 schwenkbar auf Zapfen 6 gelagert ist, zu dem ein Dämpferelement "bzw. Dämpferflügel 8 gehört, an dem als Anbauteil eine im wesentlichen zylindrische Betätigungsstange 10 des Dämpfers 4 starr befestigt ist. Das Dämpferelement 8 befindet sich in einer innerhalb des Hauptkörpers 2 gebildeten Kammer 12, die durch eine flexible Dichtung in Form einer Membran 14 aus einem synthetischen Elastomer, wie beispielsweise das unter dem Handelsnamen Neopren bekannte, verschlossen ist, wobei die Dichtung 14 an dem Hauptkörper 2 und an der Stange 10 angreift*

Die Kaminer 12 bzw* der sie umgebende Teil des Hauptkörpers verjüngt sich derart, daß ihr Querschnitt mit wachsendem Abstand von der Schwenkachse 6 bzw, dem Ende, wo sich die Zapfen 6 befinden, abnimmt. Das Dämpf erelejnent 8 ist gleichfalls, jedoch stärker verjüngt, ausgebildet, so daß zwischen ihm und der Innenwand des Hauptkörpers 2 ein Spielraum besteht, der Schwenkbewegungen von etwa 5° nach beiden Seiten von der I-littellage zuläßt. Die Quer schnitt sform des Dämpferelements 8 und der Kammer 12 in Ebenen senkrecht zu den beiden in der Zeichnung'gezeigten Schnittebenen, also quer zur Achse, ist im wesentlich rechteckig, wobei für alle Winkelstellungen des Dämpferelements 8 der gleiche kleine mit 16 bezeichnete Zwischenraum (von etwa 0,010 Zoll = 0,25 zwischen der Wand der Kammer 12 einerseits und den Seitsnkanten sowie der schmalen Endkante des Dämpferelements 8 andererseits verbleibt.

Im Bereich der Schwenkachse 6, wo die Weite der Kammer 12 durch einen gebogenen Randteil 18 vergrößert ist, wird das Spiel zwischen dem Hauptkörper 2 und dem Dämpfer durch an letzterem ausgebildete Schultern 18a wesentlich verringert.

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Durch Verwendung eines. Dämpfungsmediums z.B. eines fließfähigen Silicons geeigneter Zähigkeit, wird dieses damit im wesentlichen im verjüngten Hauptteil der Kammer 12 zurückgehalten, wenn eine Relativbewegung zwischen dem Hauptkörper und dem Dämpfer auftritt. Gleichzeitig wird durch das Vermeiden direkter Berührung zwischen dem Dämpfer und dem Teil 18 des Hauptkörpers eine Quelle möglicher erheblicher Reibung vermieden.

Im Endbereich 20 jenseits der durch die Zapfen bestimmten Schwenkachse 6 wird der innere Querschnitt des Hauptkörpers 12 im wesentlichen kreisförmig. Die Membran 14 hat daher innen und außen kreisförmige Anlageflächen. In ihrem inneren Bereich erstreckt sich ein manschettenartiger Endabschnitt 22 der Membran einwärts gegen den abgeschlossenen Raum und greift an der Stange 10 im Bereich der durch die Zapfen 6 bestimmten Schwenkachse an, so daß eine Bewegung des Dämpfers nur eine sehr geringe Bewegung der Membran hervorrufen kann. Diese Tatsache in Verbindung mit der Erweiterung des Bereichs 18 des 'Hauptkörpers 2, welche die Verwendung einer relativ breiten Membran ermöglicht, führt dazu, daß das Biegen der Membran beim Bewegen des Dämpfers· dieser Bewegung nur sehr geringen Widerstand entgegensetzt.

An ihrem äußeren Umfang hat die Membran 14 eine sich axial erstreckende Lippe 24, und eine Dichtungsrippe 26 am äußerai Umfang der Lippe greift abdichtend in eine Hinterschneidung 28 an der Innenwand des Hauptkörpers 2 im Endbereich 20 ein. Die Dichtungsrippe 26 wird mit der Hinterschneidung 28 durch eine Metallscheibe 30, die gegen die Innenseite der Lippe anliegt, in Eingriff gehalten. Die Scheibe 20 dient auch als Abstützung für den gewellten Teil 32 der Membran, um deren übermäßige Verformung zu verhindern, falls ein vorübergehender örtlicher starker-Druckanstieg -im Dämpfermedium auftreten

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sollte, wobei normalerweise genügend Spiel zwischen der
Scheibe 30 und der Membran 14 vorhanden ist, um thermischen. Ausdehnungen des Dämpfermediums ohne Behinderung Rechnung zu tragen.

Das Ende der Lippe 24 paßt in eine Nut 34 am Ende des Hauptkörpers 2 und steht außerdem leicht über die Stirnseite des Hauptkörpers vor. Wenn der Hauptkörper zum Befestigen der.
Dämpfungsvorrichtung an einer (nicht gezeigten) Trägerfläche durch Bolzen in Bohrungen 36 festgeklemmt wird, kann daher
das Ende der Lippe 24 der Membran zusammengepreßt werden, um als Dichtung gegenüber der Trägerfläche zu wirken.

Ein besonderes Merkmal der gezeigten Ausführungsform ist die relative Wirtschaftlichkeit,mit der eine solche Dämpfungsvorrichtung hergestellt werden kann. So ist die sich verjüngende Form des Hauptkörpers so vorgesehen, daß praktisch keine Nachbearbeitung erforderlich wird, wenn der Hauptkörper ,als Form- oder Gußteil aus Metall oder Kunststoff hergestellt wird, weil der dabei verwendete innere· -Kern der Form die meisten der' genau dimensionierten Oberflächen festlegen kann. Es ist tatsächlich möglich, alle charakteristischen Teile des Hauptkörpers so zu formen,' mit Ausnahme der Hinterschnei- " dung 28 und der Bohrungen, für die als Schwenkachse dienenden gehärteten Stahlstifte 6, die nachträglich in den Hauptkörper eingedrückt werden. Sogar die Füllöffnung 38 für das Dämpfermedium kann ohne nachträgliche Bearbeitung gegossen oder
geformt werden, wenn eine selbstschneidende Schraube 40 oder ein Schmelzzapfen zum Verschließen der Öffnung verwendet
wird. Auch der eigentliche Dämpfer 4 ist als Guß- oder Formteil herstellbar, wofür die Stange 10 mit dem Dämpferelement 8 verkeilt wird, in dem ihr abgeflachtes Ende 10a fest darin eingebettet wird, und es ist dann nur noch erforderlich, die Bohrungen für-die Achsstifte 6 mit dem erforderlichen Spiel

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anzubringen.

Der Zusammenbau mit der Membran 14 ist praktisch außerordentlich einfach, weil die Stelle, wo sie angeordnet Wird, von außen zugänglich ist, indem zunächst die Metallseele ibe 30 an der Membran angebracht und dann diese Baugruppe an dem bereits mit dem Dämpfer versehenen Hauptkörper angebracht wird.

Während eine Ausführung gemäß dem gezeigten Beispiel nur eine relativ geringe Schwenkbewegung des Dämpfers im Hauptkörper· gestattet, kann diese Schwenkbewegung natürlich auch größer gemacht werden, als beim Ausführungsbeispiel gezeigt. Es hat sich jedoch ergeben» daß eine Schwenkbewegung von etwa 5° zu beiden Seiten der neutralen Lage für den speziellen Zweck, für den die Konstruktion nach dem Ausführungsbeispiel vorgesehen wurde, ausreicht, nämlich für eine selbsttätige Regelung der Horizontallage eines Straßenfahrzeugs. Einzelheiten einer solchen Regelvorrichtung mit einer Dämpfungsvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung sind der unter gleichem Datum und mit gleicher Priorität eingereichten, parallel laufenden Anmeldung des Anmelders zu entnehmen.

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Claims

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Patentansprüche

Dämpfungsvorrichtung mit einem eine Eaipnier !bildenden Hauptkörper, in die sich ein Dämpfer erstreckt, der schwenkbar an dem Hauptkörper gelagert ist, d a du rch gekennzeichnet, daß der Hauptkörper (2) eine derart sich verjüngende Kammer (12) Mldet, daß deren Querschnitt aait wachsen.-dem Abstand von der Schwenkachse (6) des Bämpfers (4) abnimmt·

Dämpfungsvorrichtung nach Anspruch 1, lnei der der Dämpfer ein innerhalb der Kammer des Ha^ptkorpers ' befindliches Dämpferelement aufweist, duomti welches die Dämpferkraft erzeugt wird,
dadurch g e k e η η ζ e i c h m © t , daß das Dämpferelement (8) gleichfalls sick verjüngende Form mit einer mit wachsendem Abstand! von der Schwenkachse (6) abnehmenden Querschnitt aufweist.

3· Dämpfungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Dämpfer (4) ein von. dem Haup1^®rper (2) nach außen, von der Schwenkachse (6) weg sich erstreckendes Anbauteil (1.0) aufweist und daß eine ©.exitole Dichtung (1.4), die sich zwischen dem Hauptkörper umä. dem Dämpfer erstreckt, denjenigen Bereich des Hauptkorpers (2), von dem aus das Anbauteil (10) vorspringt, verschließt.

4. Dämpfungsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet₉ daß die Dichtung (14) am Dämpfer (4) Sm Bereich der

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Schwenkachse (6) angreift.

5. Dämpf Imgsvorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung (14) einen am Hauptkörper (2) anliegenden Randbereich (24, 26) aufweist und so geformt ist, daß ihre Ausdehnung innerhalb dieses Randbereichs wesentlich größer als der Querschnitt der Kammer (12) auf der gegenüberliegenden Seite der Schwenkachse (6) ist.

6. Dämpfungsvorrichtung nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptkörper (2) an dem größeren Querschnitt aufweisenden Ende seiner verjüngten Form mit einer Anschlagfläche (34) versehen ist und daß der in axialer Richtung gesehen außen liegende Teil (24) des Randbereichs der Dichtung (14) sich axial über die Anschlagfläche des Hauptkörpers nach außen erstreckt, so daß bei Befestigung der Dämpfungsvorrichtung an einer Fläche eines Trägers dieser Teil (24) des Randbereichs der Dichtung mit dieser Fläche in Eingriff tritt.

7. Dämpfungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung (14) durch ein starres Bauteil (30) in abdichtenden Eingriff mit dem Hauptkörper (2) gebracht wird.

8. Dämpfungsvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das starre Bauteil (30) auf der der Schwenkachse (6)

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abgewandten Seite der Dichtung (14) angeordnet ist und eine Begrenzungsfläche für die Ausbiegung der Dichtung bildet.

9. Dampfungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden

Ansprüche.*... „. j - ·

dadurch gekennzeichnet , daß der Hauptkörper (2) mit einer Füllöffnung (38) versehen ist, die sich axial zu seiner verjüngten Form erstreckt.

Patentanwalt :