DE3043104A1

DE3043104A1 - Elastomer-daempfereinrichtung

Info

Publication number: DE3043104A1
Application number: DE19803043104
Authority: DE
Inventors: Dipl.-Ing.-Mech. Jozef Kedzior; Kazimierz Milczarski; Wojciech Warszawa Poplawski; Wieslaw Minsk-Mazowiecki Wojcicki
Original assignee: POLSKIE KOLEJE PANSTWOWE
Current assignee: POLSKIE KOLEJE PANSTWOWE
Priority date: 1979-11-28
Filing date: 1980-11-14
Publication date: 1981-07-02
Also published as: YU281180A; PL219943A1; DD154841A5

Description

BESCHREIBUNG
Die Erfindung betrifft eine Elastomer-Dämpfereinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruches.
Bei bisher bekannten Anordnungen von Elastomer-Dämpfereinrichtungen mit einem in einem Behälter mit kompressiblem Elastomer eintauchenden Schaft (s. FR-PS 1595 779 und US-PS 1 365 623) erfolgt die Gestaltung der Charakteristik mittels eines zwischen der Wand des Behälters und dem Kopf des in den Behälter eintauchenden Schaftes gebildeten Umfangsspaltes.
Durch diesen Spalt fließt der Elastomer unter dem Einfluß des unter Einwirkung äußerer Kräfte in den Behälter eintauchenden Schaftes aus der vor dem Kopf des Schaftes befindlichen Kammer zu der hinter dem Kopf des Schaftes angeordneten Kammer.
Bei manchen bekannten Anordnungen sind im Inneren des Behälters in der Behälterwand zusätzliche Längsvertiefungen angeordnet.
Derartige bekannte Anordnungen mit einem Umfangsspalt versehener Elastomer-Dämpfereinrichtungen weisen den Nachteil einer begrenzten Möglichkeit der Gestaltung der Charakteristik auf, wobei es auch nachteilig ist, daß die Festigkeit der Wand des Hochdruckbehälters durch die Verwendung von Vertiefungen in der Tragwand des Behälters wesentlich vermindert wird, in welchem der Arbeitsdruck des Elastomers bis zu einigen Hundert MPa reicht; die Verwendung einer mit Vertiefungen versehenen Zwischenwand stellt jedoch eine technologisch schwierige Maßnahme dar.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine baulich einfache Gestaltung einer Elastomer-Dämpfereinrichtung zu schaffen, welche eine beliebige Gestaltung der Charakteristik ermöglicht und die Rückkehr des Schaftes in seine Ausgangsstellung nach dem Eindrücken desselben in den Behälter erleichtert.
Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß im Inneren des Hauptbehälters in Richtung zum Boden hin ein Hilfsbehälter untergebracht ist und der Schaft hinter dem Kopf mit einem Plunger endet, der mit dem Eintauchen des Schaftes mit dem Kopf in die Elastomerkammer des Hauptbehälters in die mit Elastomer gefüllte Kammer des Hilfsbehälters eintaucht.
Die Elastomer-Dämpfereinrichtung ist vorteilhafterweise so gestaltet, daß der Schaft einerseits auf der Umfangsfläche in der Führung des Hauptbehälters und andererseits mittels des Plungers auf der Führungsfläche des Hilfsbehälters verschiebbar gelagert ist, und der Schaft auf dem Plunger eine Längsvertiefung aufweist, welche die mit Elastomer gefüllte Kammer des Hilfsbehälters mit der mit Elastomer gefüllten Kammer des Hauptbehälters verbindet.
Es ist günstig, wenn der Schaft einerseits auf der Umfangsfläche der Führung des Hauptbehälters und andererseits mittels des Plungers auf der Umfangsfläche der Führung des Hilfsbehälters verschiebbar gelagert ist und sich in der Wand des Hilfsbehälters mindestens eine Öffnung befindet, welche die Kammer des Hilfsbehälters mit der Kammer des Hauptbehälters verbindet.
Es ist vorteilhaft, wenn der Schaft auf der Umfangsfläche der Führung des Hilfsbehälters verschiebbar gelagert ist und in der Wand des Hilfsbehälters mindestens ein Rückschlagventil angeordnet ist, welches den Elastomer aus der Kammer des Hauptbehälters in die Kammer des Hilfsbehälters durchläßt und den Durchfluß des Elastomers in entgegengesetzter Richtung begrenzt.
Ein Vorteil der erfindungsgemäßen Dämpfereinrichtung besteht darin, daß diese es erlaubt, die Charakteristik beliebig auf dem ganzen Arbeitshub der Einrichtung zu gestalten und daß die bauliche Gestaltung eine technologisch einfache Lösung darstellt, welche es erübrigt, die Festigkeit der Einrichtung wesentlich vermindernde Kerben auf der Wand des Hauptbehälters anordnen zu müssen.
In der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispieledes Gegenstandes der Erfindung dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 einen Längsschnitt durch die Vorrichtung mit Längsvertiefung auf dem Plunger, Fig. 2 einen Teil-Längsschnitt durch die Vorrichtung mit einer Öffnung in der Wand des Hilfsbehälters, und Fig. 3 einen Teil-Längsschnitt durch die Vorrichtung mit einem in der Wand des Hilfsbehälters angeordneten Rückschlagventil.
Der Hauptbehälters 2 ist zusammen mit einem Hilfsbehälter 5 mit einem kompressiblen Elastomer gefüllt. Die Abdichtung der Vorrichtung wird durch zwischen einer Wand 17 des Hauptbehälters 2 und einer Führung 18 oder dem Boden 8 angeordneten ruhenden Dichtungen 21 und 22 sowie durch eine zwischen dem Schaft 1 und der Führung 18 angeordnete bewegliche Dichtung 20 gewährleistet. Die Einrichtung ist an ihrer einen Seite durch den Boden 8 und an ihrer anderen Seite durch die im Hauptbehälter 2 mittels eines ein Gewinde aufweisenden Elementes 19 festgestellte Führung 18 abgeschlossen. Der Schaft 1 ist hinter dem Kopf 3 durch einen Plunger 4 verlängert und wird derart geführt, daß er sich einerseits auf die Umfangsfläche 14 der Führung 18 und andererseits mittels des Plungers 4 auf die Umfangsfläche 13 einer Führung 23 des Hilfsbehälters 5 stützt.
Wirkt auf den Schaft 1 eine äußere Druckkraft ein, so taucht der Schaft 1 zusammen mit dem Kopf 3 in den Hauptbehälter 2 ein, wodurch ein Verdichten des Elastomers und ein Durchfließen desselben aus der Kammer 6 durch einen zwischen dem Kopf 3 des Schaftes 1 und der Wand 17 des Hauptbehälters 2 angeordneten Spalt 12 in die Kammer 7 bewirkt wird. Gleichzeitig mit dem Eintauchen des Schaftes 1 zusammen mit dem Kopf 3 in den Hauptbehälter 2 erfolgt auch ein Eintauchen des Plungers 4 in den Hilfsbehälter 5, wodurch der durch den Plunger 4 verdrängte Elastomer aus einer Kammer 15 des Hilfsbehälters 5 in eine Kammer 6 des Hauptbehälters 2 mittels auf dem Plunger 4 angeordneter Längsvertiefungen 9 und mittels in der Wand 24 des Hilfsbehälters 5 vorgesehener Öffnungen 11 fließt, während er durch vorgesehene Rückstauventile 16 überhaupt nicht fließt oder nur einen begrenzten Durchfluß aufweist. Die auf dem Plunger 4 angeordneten Vertiefungen 9 weisen eine veränderliche Tiefe 10 auf, wobei auch ihre Breite veränderlich sein kann, wodurch ein veränderlicher Durchflußquerschnitt für den Elastomer und somit veränderliche Strömungswiderstände erreicht werden, wodurch der Verlauf der Kennlinie, d.h. die Abhängigkeit der Kraft von der Beugung beeinflußt werden kann. Das gibt die Möglichkeit einer beliebigen Gestaltung der Kennlinie auf dem ganzen Arbeitshub der Einrichtung. Hört die Einwirkung der äußeren Kraft auf den Schaft 1 auf, so wird der Schaft 1 zusammen mit dem Kopf 3 und mit dem Plunger 4 infolge der Wiederausdehnung des verdichteten Elastomers zurückbewegt, wobei der Elastomer in entgegengesetzter Richtung wie beim Eintauchen des Schaftes 1 mit dem Kopf 3 in den Hauptbehälter 2 und des Plungers 4 in den Hilfsbehälter 5 fließt. Zusätzlich zur Erleichterung der Rückkehr des Schaftes 1 zusammen mit dem Kopf 3 und dem Plunger 4 in seine Ausgangslage erfolgt ein Hindurchfließen des Elastomers aus der Kammer 6 in die Kammer 15 durch in der Wand 24 des Hilfsbehälters 5 angeordnete Rückstauventile 16.
Die Anzahl der erforderlichen Rückstauventile ergibt sich aus der vorbestimmten Rückkehrzeit des Schaftes in seine Ausgangslage - je kürzer diese Rückkehrzeit ist, desto größer muß der Durchflußquerschnitt für den Elastomer sein und desto größer muß somit die Anzahl der verwendeten Rückstauventile sein.
Auch ist der Temperaturbereich wichtig, in welchem die Einrichtung arbeitet; bei negativen Temperaturen bestehen größere Durchflußwiderstände für den Elastomer, wodurch dann ein grösserer Durchflußquerschnitt notwendig ist, was zu einer Erhöhung der Anzahl der verwendeten Rückstauventile führt. Je nach dem erwünschtenVerlauf der Kennlinie kann die Elastomer-Dämpfereinrichtung auch sämtliche oben erwähnte Elemente zur Gestaltung der Kennlinie aufweisen, d.h. sowohl die auf dem Plunger 4 angeordnete Längsvertiefung 9 wie auch in der Wand 24 des Hilfsbehälters 5 angeordnete Öffnungen 11 sowie in der Wand 24 vorgesehene Rückstauventile 16. Es können jedoch auch Vorrichtungen vorgesehen werden, bei denen nur eines oder zwei dieser Elemente zur Gestaltung der Kennlinie verwendet werden, z.B. nur auf dem Plunger 4 angeordnete Längsvertiefungen 9 oder nur in der Wand 24 des Hilfsbehälters 5 vorgesehene Öffnungen 11 mit entsprechend gewählten Querschnitten, oder auch auf dem Plunger 4 angeordnete Längsvertiefungen 9 und in der Wand 24 des Hilfsbehälters 5 vorgesehene Rückstauventile 16.
Wird nur ein den Durchfluß vollständig sperrendes Rückstauventil 16 verwendet, so erfolgt der Durchfluß des Elastomers aus der Kammer 15 in die Kammer 6 beim Eintauchen des Plungers 4 in die Kammer 15 durch einen vergrößerten Spalt zwischen dem Plunger 4 und der Umfangsfläche 13.
Die erfindungsgemäße Elastomer-Dämpfereinrichtung kann in verschiedenartigen Straßen- und Schienenfahrzeugen, in Flugzeugen, Kranen, Bau- und Straßenmaschinen, Anschlägen u.dgl.
Anwendung finden.
Leerseite

Claims

Elastomer-Dämpfereinrichtung PATENTANSPRÜCHE 1. Elastomer-Dämpfereinrichtung mit einem mit vorverdichtetem Elastomer gefüllten Behälter und einem in das Innere dieses Behälters hineingehenden Schaft mit einem Kopf, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß im Inneren des Hauptbehälters(2) in Richtung zum Boden(8) hin ein Hilfsbehälter(5) angeordnet ist und der Schaft (1) hinter dem Kopf (3) mit einem Plunger (4) endet.
2. ELastomer-I)ämpfereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß der Schaft (1) einerseits auf der Umfangsfläche (14) der Führung (18) des Hauptbehälters (2) und andererseits mittels des Plungers (4) auf der Umfangsfläche (13) der Führung (23) des Hilfsbehälters (5) verschiebbar gelagert ist und der Schaft (1) auf dem Plunger (4) eine Längsvertiefung (9) aufweist.
3. Elastomer-Dämpfereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß der Schaft (1) einerseits auf der Umfangsfläche (14) der Führung (18) des Hauptbehälters (2) und andererseits mittels des Plungers (4) auf der Umfangsfläche (13) der Führung (23) des Hilfsbehälters (5) verschiebbar gelagert ist und der Hilfsbehälter (5) in der Wand (24) mindestens eine Öffnung (11) aufweist.
4. Elastomer-Dämpfereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß der Schaft (1) auf der Umfangsfläche (13) der Führung (23) des Hilfsbehälters (5) verschiebbar gelagert ist und in der Wand (24) des Hilfsbehälters (5) mindestens ein Rückventil (16) angeordnet ist.