NL8203159A - Verbeterde hydraulische schokdemper. - Google Patents

Description

4 · is \ , N.0.31.284 1

Verbeterde hydraulische schokdemper

De uitvinding heeft betrekking op inrichtingen die bedoeld zijn om onderlinge verplaatsingen van twee stijve organen te dempen door het gebruik van de smoorwerking van een vloeistof door een gekalibreerde of overeenkomstige doorgang.

5 De uitvinding heeft in het bijzonder betrekking op die inrichtin gen welke een dicht huis omvatten, dat gevormd wordt door twee stijve delen die respectievelijk verbonden zijn met de twee onderhavige stijve organen en die onderling op dichte wijze samengevoegd zijn door een ringvormig orgaan van rubber of elastomeer, een tussenwand die voorzien 10 is van de gekalibreerde doorgang welke het inwendige van dat huis in twee compartimenten verdeelt en een hoeveelheid vloeistof waarmee dat van de twee compartimenten gevuld is dat gedeeltelijk begrensd wordt door het elastomere orgaan en waarmee ten minste het deel van het tweede compartiment dat-grenst aan de tussenwand gevuld is.

15 Met een dergelijke schokdemper wordt een belasting die uitgeoefend wordt op een van de twee stijve organen in de richting van het andere, omgezet in een onderlinge verplaatsing van de twee stijve delen onder deformatie van het tussenliggende elastomere orgaan en dus in een wijziging van het inwendige volume van het eerste compartiment en wegper-20 sen van de vloeistof uit een van de twee compartimenten naar het andere door de gekalibreerde doorgang: de smoring van deze vloeistof door deze doorgang beoogt de onderhavige onderlinge verplaatsing te dempen.

Bij dergelijke schokdempers is het van voordeel dat de onderlinge toenadering van de twee stijve organen gelijktijdig omgezet wordt in 25 een zodanige axiale en transversale vermindering van de afmetingen van het eerste compartiment dat de hoeveelheid zo weggeperste vloeistof uit dat compartiment naar het andere door de gekalibreerde doorgang verhoudingsgewijs belangrijk is: het onderling uiteen bewegen van de stijve organen wordt dan vanzelfsprekend omgezet in een even grote mate van 30 wegstromen van vloeistof door de gekalibreerde opening in tegengestelde richting van eerstgenoemde.

Welnu bij de bekende uitvoeringen van de schokdempers van het onderhavige soort, werkt het ringvormige elastische orgaan wanneer het belast wordt met de axiale inkorting door de onderlinge toenadering van 35 de stijve organen waaraan het verbonden isï - of slechts bij de axiale samendrukking die omgezet wordt in verhoudingsgewijs geringe transversale deformaties, - of treedt in axiale richting in het eerste compartiment naar 8203159 - * i 2 binnen en draagt zo bij aan de axiale maar niet aan de transversale vernauwing daarvan, - of ondergaat nog een transversale opzwelling, welke tegengesteld is aan de gevraagde werking aangezien elke axiale vernauwing van het 5 eerste compartiment dan ten minste gedeeltelijk gecompenseerd en geneutraliseerd wordt door een transversale uitzetting daarvan in plaats van toe te nemen door de transversale vernauwing daarvan meer tot uitdrukking te komen.

De uitvinding heeft vooral als doel om op automatische wijze door 10 de bijzondere deformatiewijze van het ringvormige elastische orgaan een vermindering van het volume van het eerste compartiment in transversale richting gelijktijdig met de vermindering in axiale richting te verzekeren en om een verhoudingsgewijs geringe totale vernauwing van het huis te verkrijgen.

15 Hiertoe heeft het ringvormige elastische orgaan in axiale doorsne de de vorm van een C die geopend is naar het uitwendige, waarbij de symmetrie-as van de C zich loodrecht op de as van dat orgaan uitstrekt.

Onder deze omstandigheden wordt elke samendrukking in axiale rich- 20 ting van het orgaan tegelijkertijd omgezet in een elastisch in transversale richting na3r binnen bewegen van dit orgaan naar het inwendige van dat compartiment en omgekeerd.

Bij de voorkeursuitvoeringen is bovendien in een of meer van de volgende inrichtingen voorzien waarbij: 25 - elk axiaal uiteinde van het elastomere orgaan in axiale doorsne de de vorm van een in axiale richting verbrede lip heeft, - elk axiaal uiteinde van het elastomere orgaan op een inwendig cilindrisch deel dat overeenkomt met het bijbehorende stijve deel, gekleefd is, 30 - elk axiaal uiteinde van het elastomere orgaan op een ringvormig vlak transversaal deel van het bijbehorende stijve deel gekleefd is, - het elastomere orgaan zodanig ontworpen en/of aangebracht is dat de vorming van "vloeistofruimten" tussen dit en het bijbehorende benedendeel van het eerste compartiment vermeden wordt tijdens de werk- 35 zaamheid daarvan, - het elastomere orgaan uit een opeenvolging van naar het inwendige hol staande ringen bestaat, welke in axiale richting naast elkaar geplaatst zijn ter hoogte van stijve uitwendige onderlegringen, - de schokdemperinrichting evenwijdig met een veer aangebracht 40 is, 8203159 ' * * , 3 - in een schokdemperinrichting volgens de vorige alinea êên van de axiale uiteinden van de veer verbonden is met een van de stijve delen welke het huis begrenzen, terwijl het andere axiale uiteinde verbonden is met een stijf afzonderlijk freem van het andere stijve deel 5 dat het huis begrenst en dat middelen verschaft zijn voor het tot eén geheel vormen van dit stijve freem en het andere stijve deel, met name door lassen, na het aanbrengen van het samenstel tussen de twee stijve organen, - een deel van de wand van het eerste compartiment begrensd wordt 10 door een dicht buigbaar membraan met begrensde deformeerbaarheid wat betreft de amplitude daarvan.

De uitvinding omvat, afgezien van deze belangrijkste inrichtingen, bepaalde andere inrichtingen die bij voorkeur tegelijkertijd gebruikt kunnen worden en welke hierna meer in het bijzonder besproken zullen 15 worden.

Hieronder zullen voorkeursuitvoeringen van de uitvinding op een

S

gedetailleerde en niet beperkende wijze beschreven worden met verwijzing naar de bijgevoegde tekening, waarin :

Fig. 1 van de tekening in axiale doorsnede een hydraulische schok-20 demper toont, uitgevoerd volgens de uitvinding.

Fig. 2 een verklarende schets is.

Fig. 3 eveneens in axiale doorsnede maar meer gedetailleerd dan in fig. 1, een schokdempende drager uitgevoerd volgens de uitvinding, toont.

25 In alle gevallen wordt de schokdemper waarvan men veronderstelt dat deze verticaal aangebracht is tussen een onderste drager (zoals een chassis van een voertuig) en een bovenste gedragen orgaan (zoals een motor van een voertuig) gevormd door een dicht huis 1.

Dit huis 1 omvat een stijve onderste kuipvormige grondplaat 2, een 30 stijve bovenste kap 3 en een tussenliggend ringvormig orgaan 4 uit een elastisch dicht materiaal (rubber of elastomeer) dat respectievelijk gekleefd is aan de twee verticale randen tegenover het bodemdeel 2 en de kap 3.

Een stijve tussenwand 5 die boven het orgaan 4 aangebracht is, 35 verdeelt het inwendige van het huis 1 in twee compartimenten, een onderste A en een bovenste B en is voorzien van ten minste êên gekalibreerde doorgang 6 met kleine doorsnede.

Het onderste compartiment A en het onderste deel van het bovenste compartiment B zijn gevuld met een vloeistof 7, het bovendeel van dit , 40 compartiment B bevat enigszins samengedrukte lucht, in het bijzonder in 8203159 * * «.

4 een kamer 8 die van het overige van dat compartiment B afgescheiden is door een buigbare dichte wand 9.

In plaats van zoals bij de bekende uitvoeringen te bestaan uit een dikke ring of uit een buisvormig omhulsel, wordt het orgaan 4 hier 5 volgens de uitvinding gevormd door een ringvormige wand die naar het inwendige van het huis 1 toe hol staat.

Deze uitholling moet door de dikte en de aard van de elastische materialen voldoende uitgesproken zijn opdat de verticale onderlinge toenadering van de twee stijve delen 2 en 3 omgezet wordt in een ver-10 mindering niet alleen in verticale richting maar ook horizontaal ter hoogte van het orgaan 4 van het volume van compartiment A.

Met andere woorden een dergelijke verticale toenadering wordt hier niet meer omgezet in een opzwelling van de wand 4, dat wil zeggen in een transversale horizontale vergroting van het volume van het compar-15 timent A die, ten minste voor een deel, de axiale vermindering van dat volume neutraliseert, maar door een elastisch transversaal naar binnen bewegen van de wand 4 in het inwendige van het compartiment A, dat wil zeggen omgezet in een transversale vermindering van het volume, hetgeen de genoemde axiale vermindering versterkt.

20 De globale vermindering die daaruit resulteert voor het beschouwde volume gedurende elke axiale toenadering van de twee delen 2 en 3, is dus verhoudingsgewijs aanzienlijk en wordt omgezet in het wegpersen van een belangrijke hoeveelheid vloeistof door de gekalibreerde opening 6.

Vanzelfsprekend beoogt men het omgekeerde gevolg gedurende elke 25 omgekeerde onderlinge beweging van de twee delen 2 en 3.

Het onderhavige volume is in fig. 2 verduidelijkt: het komt voor een onderlinge beweging over lengte 1 van de twee delen 2 en 3 volgens de pijl F overeen met de som van de volumina beschreven door rotatie van de oppervlakken en S2 °a de as X verminderd met het geringe 30 volume beschreven door rotatie van het oppervlak S3 om genoemde as X.

Bij de voorkeursuitvoeringen is evenals bij de werkhypothese die in de voorgaande paragraaf voor het schema van fig. 2 aangenomen is, de beschouwde schokdemper een omwentelingslichaam cm een verticale as X en 35 is het orgaan 4 een ringvormig omwentelingsorgaan om deze as.

In halve axiale doorsnede heeft de doorsnede van dit orgaan 4 de vorm van in hoofdzaak een C of een halve cirkel waarvan de symmetrie-as horizontaal ligt, waarbij eventueel de twee uiteinden daarvan zich in horizontale richting over een geringe lengte uitstrekken, zoals uit 40 fig. 1 zichtbaar is.

820 3 1 5 9 4 ·# 5

De axiale uiteinden van dit orgaan 4 zijn in verticale richting verbreed.

De in verticale richting verbrede grondvlakken 10 daarvan zijn aan de inwendige cilindrische delen 11 gekleefd, die deel uitmaken van 5 respectievelijk de twee delen 2 en 3.

Deze zijn bij voorkeur eveneens op de vlakke transversale delen 12 (fig. 3) van deze twee delen 2 en 3 gekleefd, welke delen met name de einddelen vormen van de cilindrische randen of ringen die inwendig begrensd worden door de daarboven liggende delen 11, of wel de buitenste 10 omgeslagen kragen vanaf die randen vormen.

Deze dubbele aanhechting verzekert een zeer vaste bevestiging van de uiteinden van het orgaan 4 aan de twee delen 2 en 3 waardoor ter hoogte van deze bevestiging zowel axiale als transversale deformatie van het elastomere materiaal dat dit orgaan orgaan vormt, belet worden, 15 hetgeen een bijzonder werkzaam verankeringseffect of steuneffect door middel van een steunboog verschaft om weerstand te bieden aan natuurlijke neigingen van het naar buiten opzwellen of uitbuigen van het orgaan 4 welke in aanmerking genomen worden tijdens het in axiale richting samendrukken daarvan.

20 De weerstand tegen een dergelijke neiging kan eveneens toenemen door aan het orgaan 4 een zekere dikte in transversale richting te geven, zoals in fig. 3 afgebeeld is.

Maar de ervaring leert dat de hierboven beschreven verankering of nog eenvoudiger de bevestiging volgens fig. 1 geheel langs de verbrede 25 uiteinden, voldoende werkzaam is zodat de genoemde dikte verhoudingsgewijs gering kan zijn.

De vorm van de axiale uiteinden van het orgaan 4 en de bevesti-gingsplaatsen daarvan t o.v. de bijbehorende benedendelen van compartiment A is zodanig gekozen dat er geen mogelijkheid voor de vorming van 30 vloeistofruimten tussen het orgaan 4 en elk van de benedendelen ontstaat: deze vorm doet op van voordeel zijnde wijze hiertoe afgeronde hol staande zones ontstaan zoals zichtbaar zijn bij 13 in de fig. 1 en 3.

In fig. 1 zijn bovendien twee van schroefdraad voorziene uiteinden 35 14 en 15, afgebeeld, die respectievelijk verbonden zijn met de twee de len 2 en 3 en die bestemd zijn om samen te werken met moeren (niet afgebeeld) voor het bevestigen van deze delen op de twee stijve organen waarvan men de onderlinge verplaatsingen wil dempen.

De uitvoering volgens fig. 3 toont meer gedetailleerd een schok-40 dempende drager die voorzien is van een inrichting van het hierboven 8203159 V ^ * 6 beschreven type.

Hier wordt de gekalibreerde doorgang 6 gevormd door een nauw kanaal en is de hoeveelheid lucht 8 rechtstreeks in aanraking met het vrije oppervlak van de vloeistof 7 bovenin het bovenste compartiment.

5 Het elastomere orgaan 4 is hier naar boven toe verlengd met een cilindrische laag 16, die geschikt is om de dichtheid te verschaffen tussen een in het midden geplaatst groot lichaam dat de wand 5 vormt en doorboord wordt door het kanaal 6 en een uitwendige metalen huls 17 die op dit lichaam aangebracht is.

10 Het bovenste stijve deel 3 dat deel uitmaakt van het huis 1 omvat hier behalve de huls 7 en een bovenste cilindrische verlenging 18 van lichaam 5, een deksel 19 in de vorm van een kap die met behulp van schroef 21 bevestigd is op een naar buiten omgeslagen eindrand 20 van de verlenging 18.

15 Bovendien is hier tussen de rand van dit deksel 19 en een stijve onderste schijf 22, in een verhoudingsgewijs aanzienlijke bus 23 van rubber of elastomeer materiaal voorzien, die het geheel omgeeft en waarvan de dikte naar boven toe naar het inwendige van het deksel kleiner wordt.

20 Het onderste stijve deel 2 dat het huis vormt wordt hier gevormd door een stijve ring 24 aan de onderkant waarvan een plaatje 26 gedragen wordt door het vastschroeven van schroef 25 en welk plaatje in het midden daarvan een draadeinde 27 draagt, dat in axiale richting door een kanaal 28 doorboord wordt.

25 Het draadeinde 27 strekt zich met speling door een opening 29 aan- g'ebracht in de schijf 22, uit en wordt met deze schijf door een laspunt verbonden na de montage van het samenstel tussen de twee stijve organen waarvan men de onderlinge verplaatsingen wil dempen: deze voorzorgsmaatregel maakt het mogelijk het hele gewicht van het bovenste stijve 30 orgaan elastisch te doen dragen door de uitwendige bus 23 en de deformaties van het elastomere orgaan 4 zo in het geheel voor te behouden voor het dempen, welk orgaan 4 in het geheel niet belast wordt met de genoemde belastingen.

De ring 24 wordt zelf afgsloten door een buigbaar en dicht mem- 35 braan 30 waarvan de vervormingen wat betreft de amplitude daarvan beperkt zijn: zoals bekend verzekert dit membraan het absorberen van trillingen met verhoudingsgewijs geringe amplitude en verhoudingsgewijs hoge frequentie die tussen de twee delen 2 en 3 voortgebracht worden.

Bovendien zijn in fig. 3 zichtbaar: 40 - een van opening voorziene kom 31 enigszins wijd uitlopend en om- 8203159 ·* > 7 gekeerd aangebracht welke uit staalplaat geperst is en op samenwerkende wijze in het inwendige van het deksel 19 aangebracht is om in axiale richting steun te verschaffen aan de omgeslagen rand 20, terwijl aan het inwendige van de kom het uitwendige bovenvlak van bus 23 gekleefd 5 is, - en een bevestigingsbout 32, die naar boven gericht is en achtereenvolgens door de twee verticaal in lijn liggende openingen steekt, die respectievelijk aangebracht zijn in een zijlip van de kom 31 en in de horizontale rand van het deksel 19.

10 Zo, en onverschillig hoe de aanvaarde uitvoeringsvorm is, wordt uiteindelijk een schokdemperinrichting verkregen waarvan de vorm en werkwijze in voldoende mate uit het voorgaande volgen.

Deze inrichting heeft verschillende voordelen ten opzichte van de bekende inrichtingen, in het bijzonder doordat deze een werkzame hy-15 draulische demping verzekert doordat het wegpersen in transversale richting globaal verminderd wordt en doordat mogelijkheden verschaft worden voor wijzigingen in de onderlinge stand tussen de twee stijve organen die de inrichting verbinden, zowel axiaal als transversaal of over een hoek, hetzij in buiging hetzij onder torsie.

20 Een belangwekkende toepassing van de bovenstaande schokdemper is, in het bijzonder door het geringe wegpersen, de demping van trillingen die de wieken van een helicopter ondergaan: in dat geval worden de twee stijve delen 2 en 3 van de schokdemper respectievelijk aan de te dempen wiek en op de steun van die wiek bevestigd, en wordt de gekalibreerde 25 doorgang 6 op zodanige wijze bepaald dat de eigen frequentie van de kolom vloeistof die zich daarin bevindt overeenkomt met de rotatiefre-quentie van de wiek of een van de harmonischen van deze frequentie.

De onderhavige uitvinding is geenszins beperkt tot de in het bijzonder beschreven voorkeursuitvoeringen: de uitvinding omvat daarente-30 gen alle varianten daarvan, met name die: - waarbij het ringvormige elastomere orgaan niet door een enkele naar het inwendige van het huis dat de schokdempervloeistof bevat hol staande ring gevormd wordt, maar door een veelheid van dergelijke gelijkende hol staande en in axiale richting naast elkaar geplaatste rin- 35 gen, in het bijzonder ter hoogte van de uitwendige stijve onderlegrin-gen, welke verschillende ringen gelijke of verschillende stijfheid kunnen hebben en hiertoe uit gelijke of verschillende materialen vervaardigd kunnen zijn, met gelijke of ongelijke dikten en/of vormen, - waarbij de stijve delen die een deel vormen van het huis niet 40 geheel onvervormbaar zijn maar slechts weinig vervormbaar zijn, en bij- 8203159 8 * *f voorbeeld gevormd worden door de dikke elastomere wanden die al dan niet versterkt zijn met metalen wapeningen, - waarbij de stijve delen die een deel van het huis vormen welke aan de stijve organen verbonden worden waartussen men een demping wenst 5 te verzekeren, daar niet rechtstreeks aan verbonden worden, maar door tussenkomst van elastische organen, in het bijzonder elastomere organen, - waarbij het ringvormige vervormbare elastomere orgaan dat verschaft is zelf voldoende elastische weerstand tegen de axiale samen- 10 drukking biedt zodat de schokdemper zelf alleen een elastische drager kan vormen, - waarbij het ringvormige vervormbare elastomere orgaan zelf gewapend is met een soepel weefsel van elk gewenst soort (met natuurlijke, synthetische of kunstmatige draden, met glasdraden ·...)> bij voorkeur 15 niet uitrekbaar om de amplitude van de deformaties van dat orgaan tijdens de axiale compressie daarvan te beperken, welk weefsel bij voorkeur in dat orgaan is ingebracht, welk orgaan in het uiterste geval de vorm van een kous met een naar het inwendige van het huis gevouwen doek kan hebben en welke voldoende doordrenkt is met rubber om de dichtheid 20 daarvan te verzekeren.

8203159

Claims (9)

1. Inrichting voor het dempen van onderlinge verplaatsingen tussen twee stijve organen door gebruik van de smoorwerking van een vloeistof door een gekalibreerde doorgang, omvattende een dicht huis gevormd door 5 twee stijve delen welke verbonden zijn met respectievelijk de twee stijve onderhavige organen en onderling op dichte wijze verbonden zijn door een ringvormig rubber- of elastomeer orgaan, een tussenwand voorzien van de gekalibreerde doorgang welke tussenwand in het inwendige van dit huis twee compartimenten verdeelt en een hoeveelheid vloeistof 10 waarmee datgene van de twee compartimenten gevuld is, dat gedeeltelijk door het elastomere orgaan begrensd wordt en waarbij ten minste het deel van het tweede compartiment dat grenst aan de tussenwand gevuld is, met het kenmerk, dat het ringvormige elastomere orgaan (4) in axiale doorsnede de vorm van een C geopend naar het uitwendige van het com- 15 partiment (A), heeft, dat dit naar buiten toe begrenst, terwijl de sym-metrie-as van de C zich loodrecht op de as van dat orgaan uitstrekt.

2. Schokdemper volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat elk axiale uiteinde van het elastomere orgaan (4) in axiale doorsnede de vorm van een in axiale richting verbrede lip (10) heeft.

3. Schokdemper volgens een van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat elk axiaal uiteinde van het elastomere orgaan (4) op een bijbehorend inwendig cilindrisch deel (11) van het onderhavige stijve deel (2, 3) gekleefd is.

4. Schokdemper volgens een van de voorgaande conclusies, met het 25 kenmerk, dat elk axiaal uiteinde van het elastomere orgaan (4) op een ringvormig vlak deel (12) van het bijbehorende stijve deel (2,3) gekleefd is.

5. Schokdemper volgens een van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het elastomere orgaan (4) zodanig ontworpen en/of aange- 30 bracht is dat de vorming van "vloeistofruimten" tussen dit orgaan en de overeenkosmtige benedenkant van het eerste compartiment (1) tijdens het gebruik vermeden wordt.

6. Schokdemper volgens een van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het elastomere orgaan (4) uit een opeenvolging van ringen 35 bestaat, die naar het inwendige toe hol staand en in axiale richting aangrenzend zich ter hoogte van de buitenste stijve onderlegringen bevinden.

7. Schokdemper volgens een van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat deze evenwijdig met een veer (23) aangebracht is.

8. Schokdemper volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat een van 8203159 } de axiale uiteinden van de veer (23) aan een van de stijve delen (3) die het huis (1) begrenzen, verbonden is, terwijl het andere axiale uiteinde verbonden is met een stijf freem (22) dat afgescheiden is van het andere stijve deel (2) dat het huis begrenst en dat in middelen 5 voorzien is om tussen deze dat stijve freem (22) en dat andere stijve deel (2) te verbinden, in het bijzonder door lassen, na montage van het samenstel tussen de twee stijve organen.

9. Schokdemper volgens een van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat een deel van de wand van het eerste compartiment (A) be-10 grensd wordt door een buigbaar dicht membraan (30) dat met beperkte amplitude te vervormen is. ********* 8203159