DE2540701A1

DE2540701A1 - Stossdaempfer

Info

Publication number: DE2540701A1
Application number: DE19752540701
Authority: DE
Inventors: Jean Masclet
Original assignee: Messier Hispano SA
Current assignee: Messier Hispano SA
Priority date: 1974-10-03
Filing date: 1975-09-12
Publication date: 1976-08-19
Also published as: DE2540701B2; JPS5162268A; BE835842A; IT1042355B; FR2286981A1

Description

254070Γ

DIPL.-ING. HORST ROSE DiPL-ING. PETER KOSEL PATENTANWÄLTE

3353 Bad Gandereheim, 11. September 1975

Postfach 129 Hohenhöfen S Telefon: (05382) 2842 jtelegratnm-Adresse: Siedpatent Bsdgandersheim

Unsere Akten-Nr. 2506/56

MESSIER-HISPAHO

Patentgesuch, vom i;l·-. September 1975

MESSIER-HiSPANO

5, rue Louis Le^eune 92120 Montrouge Frankreich.

Stoßdämpfer

Die Erfindung betrifft einen teleskopischen Stoßdämpfer zur Stabilisierung von Lasten;: solche Lasten können verschiedener ITatur sein.

Bestimmte Lasten,. z.B. Kerngeneratoren, Meßplattformen etc· müssen aufgehängt oder angelenkt sein, um thermische Formänderungen der ihnen benachbarten Elemente zu ermöglichen, z_eB. Formänderungen von Rohren, diversen Leitungen etc. Außerdem ist es oft erforderlich, solche Lasten dynamisch zu stabilisieren, um die benachbarten Elemente zu schützen, wenn das mechanische Umgebungsniveau zu hoch wird, wie das z.B. bei Erdbeben, Explosionen, Bruch von Elementen etc«, der Fall ist.

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609834/059!

Bankkonto: Norddeutsche Landesbank, Filiale Bad Gandershelm, Kto.-Nr. 22.118.970 - Postscheckkonto: Hannover 86715

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2 -

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist daher spezielle* ein teleskopischer Stoßdämpfer, der betriebssicher und zuverlässig arbeitet, doppeltwirkend ist und dazu dient, zwischen eine z.B. aufgehängte oder angelenkte Last und eine massive Stützanordnung eingeschaltet zu werden, wobei sich dieser Stoßdämpfer verlängern oder verkürzen kann und,dabei im Falle von langsamen Bewegungen (z.B. infolge von thermischen Verformungen von der Last benachbarten Elementen) nur minimale Gegenkräfte erzeugt, dagegen bei raschen und gegebenenfalls alternierenden von außen wirkenden Kräften erhebliche Gegenkräfte erzeugt, um die Last dynamisch zu stabilisieren und die benachbarten Elemente zu schützen.

Erfindungsgemäß wird dies bei einem Stoßdämpfer erreicht durch die im. Anspruch 1 angegebenen Maßnahmen. Dabei sind naturgemäß im Rahmen der Erfindung andere Ausführungsformen eines solchen Stoßdämpfers möglich; z.B. ist im Rahmen der Erfindung auch ein Stoßdämpfer mit konzentrischen Kammern möglich, welcher mindestens zwei Kolbenstangen aufweist.

Stoßdämpfer der genannten Art haben vielerlei Vorteile: Selbst wenn sie durch ein hohes mechanisches Umgebungsniveau (starke Erschütterungen, Erdstöße etc.) stark belastet werden, behalten sie ihre Stabilität und ihre Wirksamkeit. Da ferner die Drosselung in einer Vorrichtung ohne bewegliche Teile erfolgt, ist die Betriebssicherheit und Zuverlässigkeit unter allen Klimabedingungen und während sehr langer Zeitspannen - die bis zu mehreren Dekaden gehen können - sehr groß, ohne daß eine Wartung zwingend erforderlich wäre»

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Eine "bevorzugte Ausführungsform der Erfindung zeichnet sicli dabei dadurch aus, daß die Drosselvorrichtung im Kolben, also im Inneren des Stoßdämpfers, angeordnet ist, und daß sie daher in vorteilhafter Weise durch die Außenwand des Stoßdämpfergehäuses gegen Schaden geschützt ist.

Weitere Einzelheiten und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus dem im folgenden beschriebenen, in keiner Weise als Einschränkung der Erfindung zu verstehenden Ausführungsbeispiels, sowie aus den TJnteransprüchen. Es zeigt

3?ig. 1 einen Längsschnitt durch einen teleskopischen Laststabilisierungs-Stoßdämpfer in dessen ff.eutralstellung, aus der heraus er sich verlängern oder verkürzen kann, und

Pig. 2 eine schematische, in vergrößertem Maßstab . dargestellte Schnitt dar st ellung der bei I¹Xg. 1 verwendeten Drosselvorrichtung.

Der in lig. 1 dargestellte Stoßdämpfer weist einen Zylinder 1 auf, an dessen Enden Deckel 2 und 3 mittels mehrerer jeweils am Umfang angeordneter Schrauben 4 bzw. 5 befestigt sind. Dichtungen 6 und 7 dienen zur Abdichtung der Deckel 2, 3 gegen den Zylinder 1. In jedem Deckel ist ein Gleitlager 9 bzw. 10 angeordnet, in dem eine Kolbenstange 8 axial verschiebbar gleitend geführt ist, wobei zur Abdichtung zwischen der Kolbenstange 8 und den Deckeln 2, 3 Lippendichtungen 11 bzw. 12 vorgesehen sind, welche in vorteilhafter Weise durch die Lagereinsätze 9 bzw. 10 festgehalten werden.

Die Kolbenstange 8 hat an einem Ende ein eingeschraubtes Befestigungsauge 13 und in ihrer Mitte einen mit ihr einstückigen Kolben 14, an dessen Umfang zwei Lippendichtungen 15, 16 vorgesehen sind, die auch als Rückschlagventile wirksam sind, wie das im folgenden noch erläutert wird«

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Am unteren Ende des Deckels 2 ist ein Abstreifer 17 vorgesehen, und das obere Ende des Deckels 3 ist als Befestigungsauge 18 ausgebildet.

Die Befestigungsaugen 13 und 18 (oder analoge Befestigungsglieder) dienen dazu, den teleskopischen Stoßdämpfer einerseits mit der Last und andererseits mit einer massiven Abstützung zu verbinden»

Der Kolben 14- unterteilt das Innere des Stoßdämpfers in zwei Kammern 19 und 20, die beide mit Hydraulikflüssigkeit gefüllt sind. Diese Kammern stehen miteinander über eine Drosselvorrichtung in Verbindung, welche im Kolben 14 angeordnet ist. Diese Drosselvorrichtung weist eine relativ dünne, scharfkantige Drossel 21 auf, die durch einen Spalt 23 von einer mit der Drossel 21 identischen, aber spiegelsymmetrisch zu ihr angeordneten Drossel 22 getrennt ist. Der Spalt 23 steht in Verbindung mit Kanälen 24 und 25, die im Kolben 14 bzw. der Kolbenstange 8 ausgebildet sind und die ihrerseits mit einem (nicht dargestellten) Vorrat von hydraulischem Druckmittel in Verbindung stehen, und zwar über ein Rohr 26, das in eine Tasche 27 mündet, welche im Boden 3 ausgebildet ist. Das Rohr 26 steht also in Flüssigkeitsverbindung mit dem Spalt 23 und über diesen mit den Kammern 19 und 20«.

Bei der beschriebenen Ausführungsform befindet sich der Druckmittelvorrat, der gegebenenfalls auch unter Überdruck stehen kann, außerhalb des Stoßdämpfers. Es sind im Rahmen der Erfindung jedoch auch Stoßdämpfer möglich, bei denen ein Druckmittelvorratsbehälter ein- oder angebaut ist·

Die Drosseln 21 und 22 und der Spalt 23 werden durch Filter 28 bzw. 29 bzw. 30 geschützt.

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lter Raum zwischen den Lippendichtungen 15 und 16 stent ebenfalls mit dem Druckmittelvorrat in Verbindung, und zwar über einen im Kolben 14 vorgesehenen radialen Kanal 31 und den axialen Kanal 25.

Der beschriebene hydraulische Stoßdämpfer arbeitet wie folgt:

Bei TemperaturSchwankungen bewirkt die Ausdehnung oder das Zusammenziehen der Hydraulikflüssigkeit Druckmittelströmungen durch die Drosseln 21 und 22 sowie den Spalt in Richtung zum oder v.om. Druckmittelvorrat (über das Rohr 26).

Bei langsamen Bewegungen des Kolbens 14 fließt das Druckmittel direkt z.B. von der Kammer 19 zur Kaer 20, und zwar über die Drosseln 21 und 22, oder umgekehrt von der Kammer 20 zur Kammer 19 über die Drosseln 22 und 21, und zwar ohne nennenswerten Druckunterschied zwischen den beiden Kammern, d.h. ohne nennenswerte Kompression der Hydraulikflüssigkeit und ohne wesentliche Gegenkräfte.

Bei abrupten äußeren Kräften, die z.B. zu einem Zusammendrücken des teleskopischen Stoßdämpfers in Richtung des Pfeiles f führen, wird die Hydraulikflüssigkeit in der Kammer 19 stark komprimiert und bewirkt eine starke Gegenkraft. Die Flüssigkeit strömt in Form eines in Fig. mit j bezeichneten Strahls aus dieser Kammer, und dieser Strahl erfährt beim Durchströmen der Öffnung der Drossel eine Einschnürung, wie das in Fig. 2 klar dargestellt ist_o Hierdurch wird rechts von der Öffnung der Drossel 22 ein Ringraum erzeugt* Dies bewirkt durch Ansaugen (Yenturi-Effekt) ein Einströmen von Hydraulikflüssigkeit 3¹ aus dem Yorrat, also über die Leitung 26. Wie dargestellt, strömt das Druckmittel 3* aus dem Torrat über den Spalt 23 zur Kammer 20„ Diese Druckmittelzufuhr hat das Bestreben, die Tolumenzunahme der Kammer 20 infolge der Verschiebung des Kolbens 14 zu kompensieren. Diese Volumenzunahme ist eine Folge der Kompressibilität der Hydraulikflüssigkeit in 609834/nSP.I

der Kammer 19. Wenn die abrupte äußere Kraft sich umkehrt, wie das z.B. bei einer alternierenden Kraftbeaufschlagung der Pail ist, steigt der Druck in der Kammer 20 unmittelbar an und bewirkt eine starke Gegenkraft, so daß Starrheit, Stabilität und Wirksamkeit eines erfindungsgemäßen Stoßdämpfers auch dann erhalten bleiben, wenn von außen alternierende Kräfte auf ihn wirken.

Die lorm der Drosseln 21 und 22 ist nur schematisch dargestellt, und es sind - abhängig vom jeweiligen Anwendungsfall - zahlreiche verschiedene Drosselanordnungen möglich. Die dargestellte Anordnung ist aber eine bevorzugte Ausführungsform, die sich bei Versuchen als sehr vorteilhaft erwiesen hat.

Hydraulisches Druckmittel kann vom Druckmittelvorrat zu der nicht unter Druck stehenden Kammer auch über den Kanal 31 strömen, und zwar dank der Elastizität der Dichtlippen der Dichtungen 15 und 16, welche dann als Rückschlagventile wirken und sich jeweils öffnen, wenn der Unterschied zwischen dem Druck im Vorratsbehälter und dem Unterdruck in der betreffenden Kammer genügend groß wird»

Patentanwälte

Dipl.-Ing. Horst Rose Dipl.-Ing. Peter Kosel

609834/0591

Claims

DIPL-ING. HORST RdSE DiPL-ING, PETER KOSEL

PATENTANWÄLTE

·τ·

3353 Bad Gandersheim, 11.. September¹ 1 975 Postfach 129 Hohenhdfen 5 Telefon: (05382) 2842

Telegramm-Adresse: Siedpatent Badgandershelm

Unsere Akten-Nr. 2506/56 MESSIEH-HISPANO
Patentgesuch vx>m 11. September 1975

Patentansprüche

1 .J !Eeleskopiseher Stoßdämpfer zur Stabilisierung von LasteH, dadurch gekennzeichnet, daß er wenigstens ein. zylindrisches Gehäuse und wenigstens eine zylindrische Kolbenstange aufweist, welche zwei mit hydraulischem Druckmittel gefüllte Kammern (19,20) definieren, die so ausgebildet sind, daß bei Verlängerung oder Verkürzung des Stoßdämpfers die Verringerung des Volumens der einen Kammer gleich der Vergrößerung des Volumens der anderen Kammer ist, wobei zwischen beiden Kammern (19,20) eine Drosselvorrichtung (21,22) ohne bewegliche Teile vorgesehen ist, welche zwei Öffnungen von sehr geringer Dicke aufweist, die durch einen Spalt (23) getrennt sind, welch letzterer mit einem Vorrat von hydraulischem Druckmittel in Verbindung steht, so daß das Druckmittel aus der unter Druck stehenden Kammer in Form eines Strahls austritt, welcher beim Durchtritt durch die erste Drosselöffnung eine Einschnürung erfährt und so einen Ringraum auf der Abströmseite der-zweiten Drosselöffnung bildet und ein Ansaugen von hydraulischem Druckmittel aus dem genannten Vorrat (26) zur unter Unterdruck stehenden Kammer bewirkt, welches Ansaugen die auf die Kompressibilität des Druckmittels in der Druckkammer zurückzuführende Volumenvergrößerung der unter Unterdruck.stehenden Kammer kompensiert, welche Kompressibilität bei raschen und alternierenden von außen angreifenden Kräften zunimmt«,

609834/0591 _Ra/Hll,
2. Stoßdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselvorrichtung eine erste Drossel (21) aufweist, die durch einen Spalt (23) von einer mit der ersten Drossel etwa identischen zweiten Drossel (22) getrennt ist, welche zur ersten Drossel symmetrisch angeordnet ist, und daß der Spalt (23) mit einem Torrat von hydraulischem Druckmittel in Verbindung (26) steht·
3. Stoßdämpfer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosseln (21,22) jeweils durch ein Filter (28,29) geschützt sind.
4· Stoßdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der zwischen den Drosseln (21, 22) liegende Spalt (23) durch ein Pilter (30) geschützt ist (Fig. 2).

5. Stoßdämpfer nach mindestens einem der Ansprüche

1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (14) des Stoßdämpfers mit zwei Dichtungen (15,16), vorzugsweise Lippendichtungen, versehen ist, von denen wenigstens eine -infolge ihrer Elastizität nach Art eines Rückschlagventils einen Durchtritt von Druckmittel in einer Richtung ermöglicht, und daß der Raum zwischen den beiden Dichtungen (15,16) mit dem genannten Druckmittelvorrat in Plüssigkeitsverbindung (31) steht, um unter der Wirkung einer im Betrieb auftretenden Druckdifferenz ein Strömen von Druckmittel von diesem Torrat zu einer unter Unterdruck stehenden Kammer zu ermöglichen·

6. Verwendung eines Stoßdämpfers nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche für die Stabilisierung von Lasten nach Art von Nukleargeneratoren oder Meßplattformen«,

Patentanwalt« Dipl.-Ing. Horst Rose Dipl.-Ing. Peter Kosel

4 =