DD154841A5 - ELASTOMERIC DAEMPFEREINRICHTUNG - Google Patents
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Abstract
Die Elastomer-Daempfereinrichtung ist fuer Land- und Luftfahrzeuge, Krane, Bau- u. Strassenmaschinen sowie auch als Anschlag fuer bewegte Massen gedacht. Ihr Ziel, mit minimalstem Materialaufwand eine billig und einfach herstellbare Daempfereinrichtung zu schaffen, und ihre Aufgabe, deren Daempfungscharakteristik beliebig gestalten zu koennen, werden erfindungsgemaess dadurch geloest, dass im Inneren des Hauptbehaelters, vom Boden aus nach oben ragend, ein Hilfsbehaelter untergebracht ist, und sich hinter dem Kopf des Schaftes noch ein Plunger befindet, der beim Eintauchen des Schaftes in die Elastomerkammer des Hauptbehaelters in die Elastomerkammer des Hilfsbehaelters eintaucht. Der Schaft ist verschiebbar auf der Umfangsflaeche der Fuehrung des Hauptbehaelters und mittels des Plungers in der Fuehrung des Hilfsbehaelters gelagert. Auf dem Plunger befinden sich Laengseintiefungen, welche die Elastomerkammer des Hauptbehaelters verbinden. Zum Verbinden bei der Elastomerkammern ist erfindungsgemaess in der Wand des Hilfsbehaelters auch die Anordnung mindestens einer Oeffnung oder eines Rueckventils denkbar.The elastomer Daempfereinrichtung is for land and air vehicles, cranes, construction u. Road machines as well as intended as a stop for moving masses. Their goal to create a cheap and easy to produce Daempfereinrichtung with minimal material cost, and their task to be able to make their damping characteristic arbitrarily, are solved by the invention that inside the main container, from the bottom upwards, an auxiliary container is housed, and behind the head of the shaft is still a plunger, which dips into the elastomer chamber of the Hilfsbehaelters when immersing the shaft in the elastomeric chamber of the main container. The shaft is slidably mounted on the Umfangsflaeche the leadership of the Hauptbehaelters and by means of the plunger in the leadership of the Hilfsbehaelters. On the plunger there are longitudinal recesses which connect the elastomer chamber of the main container. For the connection in the elastomeric chambers, the arrangement of at least one opening or one return valve is also conceivable in the wall of the auxiliary container according to the invention.
Description
18, 2. 1981 2 2 5 4 S Λ ~ *~ AP F 16 F / 225 49418, 2. 1981 2 2 5 4 S Λ ~ * ~ AP F 16 F / 225 494
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Elastomer-DämpfereinrichtungElastomeric damper device
Anwendungsgebiet der Erfindung - Field of application of the invention
Die Erfindung betrifft eine Elastomer-Dämpfereinrichtung» Sie ist für den Einbau in alle Arten Straßen- und Schienenfahrzeuge, Plugzeuge, Krane sowie Bau- und Straßenmaschinen gedacht, kann aber genauso als Anschlag für bewegte Massen und dergleichen eingesetzt werden.The invention relates to an elastomer damper device »It is intended for installation in all types of road and rail vehicles, plugs, cranes and construction and road machinery, but can also be used as a stop for moving masses and the like.
Aus dem französischen Patent 1 595 779 und dem US-Patent 1 365 623 sind bereits Elastomer-Dämpfereinrichtungen mit einem in einen Behälter mit kompressiblem Elastomer eintauchenden Schaft bekannt, deren Charakteristik, deren Dämpfungskennlinie sich aus der Größe des zwischen der Wand des Behälters und dem Kopf des in dem Behälter eintauchenden Schaftes vorhandenen Umfangsspaltes ergibt. Durch diesen Spalt fließt je nach der Größe der einwirkenden äußeren Kräfte und damit je nach der Eintauchtiefe des Schaftes in den Behälter der Elastomer aus der vor dem Kopf des Schaftes befindlichen Kammer zu der hinter dem Kopf des Schaftes angeordneten Kammer, Zum besseren Elast ome rausgleich sehen manche Lösungen im Inneren des Behälters noch die Ausbildung zusätzlicher Längseintiefungen in der Behälterwand vor·From the French patent 1 595 779 and the US patent 1 365 623 elastomer damper devices are already known with a shaft immersed in a container of compressible elastomer, whose characteristic whose damping characteristic is the size of between the wall of the container and the head of the existing immersed in the container shaft existing circumferential gap. Through this gap flows depending on the size of the acting external forces and thus depending on the depth of immersion of the shaft into the container, the elastomer from the located in front of the head of the shaft chamber to the arranged behind the head of the shaft chamber, ome better Elast see some solutions inside the container still provide for the formation of additional longitudinal recesses in the container wall.
Diese bekannten konstruktiven Lösungen von Elastomer-Dampf ereinrichtungen haben jedoch den Nachteil, daß der Umfangsspalt allein nur begrenzte Möglichkeiten der Gestaltung der erwünschten Dämpfungscharakteristik gestattet. Die Ausbildung von Eintiefungen in der tragwand des Behäl-However, these known constructive solutions of elastomeric steam devices have the disadvantage that the circumferential gap alone only allows limited possibilities for the design of the desired damping characteristic. The formation of indentations in the supporting wall of the container
18. 2.1981 18. 2.1981
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ters wiederum vermindert wesentlich die Festigkeit der Wand des Hochdruckbehälters, in welchem der Elastomerarbeitsdruck immerhin einige Hundert MPa erreicht. Eine Zwischenwand mit entsprechenden Eintiefungen vorzusehen ist technisch schwer zu realisieren und erfordert einen •sehr hohen Aufwand,ters in turn significantly reduces the strength of the wall of the high-pressure vessel, in which the elastomer working pressure reaches at least a few hundred MPa. To provide an intermediate wall with appropriate recesses is technically difficult to implement and requires a • very high effort,
Ziel der Erfindung . Object of the invention .
Ziel der Erfindung ist die Entwicklung einer Elastomer-Dämpfereinrichtung, welche mit minimalstem Materialaufwand billig und einfach herstellbar ist.The aim of the invention is the development of an elastomer damper device, which is cheap and easy to produce with minimal material cost.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine beliebige Gestaltung der Dämpfungs-Charakteristik an einer Elastomer-Dämpfereinrichtung zu ermöglichen. Dabei soll der Schaft nach dem Eindrücken in den Behälter leicht und schnell in seine Ausgangslage zurückkehren.The invention has for its object to allow any design of the damping characteristics of an elastomer damper device. The shaft should return to its original position easily and quickly after being pushed into the container.
Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß im Inneren des Hauptbehälters vom Boden aus nach oben ragend ein Hilfsbehälter untergebracht ist und sich hinter dem Kopf des Schaftes noch ein Plunger anschließt. Dieser Plunger taucht beim Eintauchen des Schaftes mit dem Kopf in die Elastomerkammer des Hauptbehälters in die Elastomerkammer des Hilfsbehälter ein. Der Schaft ist verschiebbar auf der Umfangsfläche der Führung des Hauptbehälters und mittels des Plungers auf der Umfangsfläche der Führung des Hilfsbehälters. gelagert. Auf dem Plunger befinden sich Längseintiefungen, welche die Elastomerkammer des Hilfsbehälters mit der Elastomerkammer des Hauptbehälters verbinden. 'According to the invention this is achieved in that inside the main container from the bottom upwardly projecting an auxiliary container is housed and behind the head of the shaft still joins a plunger. This plunger plunges when immersing the shaft with the head in the elastomer chamber of the main container in the elastomer chamber of the auxiliary container. The shaft is slidable on the peripheral surface of the guide of the main container and by means of the plunger on the peripheral surface of the guide of the auxiliary container. stored. On the plunger are longitudinal recesses which connect the elastomer chamber of the auxiliary container with the elastomer chamber of the main container. '
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In einer Abart der Lösung der Dämpfereinrichtung gemäß der Erfindung ist ebenfalls im Inneren des Hauptbehälters vom Boden aus nach oben ragend ein Hilfsbehälter angeordnet, wobei sich hinter dem Kopf des Schaftes noch ein Plunger anschließt, der mit dem Eintauchen des Schaftkopfes in die Elastomerkammer des Hauptbehälters in die Elastomerkammer des Hilfsbehälter eintaucht«, Auch hier ist der Schaft verschiebbar auf der Umfangsfläche der Führung des Hauptbehälters und mittels des Plungers in der Führung des Hilfsbehälter s gelagert. Hur befinden sich hier keine Längseintief ungen auf dem Plunger, sondern es ist zum Elastomerfluß in der Wand des Hilfsbehälters mindestens eine Öffnung angebracht, welche die Kammer des Hilfsbehälters mit der Kammer des Hauptbehälters verbindet«,In a variant of the solution of the damper device according to the invention, an auxiliary container is also located in the interior of the main container from the bottom upwards, wherein behind the head of the shaft still a plunger connects, with the immersion of the shaft head in the elastomer chamber of the main container in Again, the shaft is slidably mounted on the peripheral surface of the guide of the main container and by means of the plunger in the guide of the auxiliary container s. Hur are here no Längseintief ments on the plunger, but it is attached to Elastomerfluß in the wall of the auxiliary container at least one opening which connects the chamber of the auxiliary container with the chamber of the main container,
In einer weiteren Ausführung der erfindungsgemäßen Lösung der Dämpfereinrichtung mit Haupt- und Hilfsbehälter, Schaft, Schaltkopf sowie Plunger ist in der Wand des Hilfsbehälters mindestens ein Rückventil angeordnet, welches den Elastomer aus der Kammer des Hauptbehälters in die Kammer des Hilfsbehälters durchläßt und den Elastomerdur.chfluß in entgegengesetzter Richtung begrenzt.In a further embodiment of the inventive solution of the damper device with main and auxiliary reservoir, shaft, switching head and plunger at least one return valve is arranged in the wall of the auxiliary tank, which passes the elastomer from the chamber of the main tank in the chamber of the auxiliary tank and the Elastomerdur.chfluß limited in the opposite direction.
Diese erfindungsgemäße Dämpfereinrichtung gestattet eine beliebige Gestaltung der Dämpfungscharakteristik auf dem ganzen Arbeitshüb der Einrichtung. Sie stellt außerdem eine technologisch einfache Lösung dar, welche keine Kerben auf der Wand des Hauptbehälters aufweist, die sich nachteilig auf die Festigkeit der Einrichtung auswirkten,This damper device according to the invention allows any design of the damping characteristic on the entire working hive of the device. It also represents a technologically simple solution which has no notches on the wall of the main container, which adversely affected the strength of the device,
Ausführungsbeispiel Ausführungsbe ispiel
Die Erfindung soll nachstehend in mehreren Ausführungsbeispielen näher erläutert werden,. In der zugehörigen Zeich-The invention will be explained in more detail below in several embodiments. In the associated drawing
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• AP P 16 P / 225 494 58 389 25• AP P 16 P / 225 494 58 389 25
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nung zeigenshow
Pig. 1: einen Längsschnitt durch die Einrichtung mit Längseintief ung auf dem Plunger,Pig. 1: a longitudinal section through the device with Längseintief on the plunger,
Pig# 2: eine Teilansicht des Längsschnittes durch die Einrichtung gemäß Pig. 1 mit einer Öffnung in der Wand des Hilfsbehälters,Pig # 2: a partial view of the longitudinal section through the device according to Pig. 1 with an opening in the wall of the auxiliary container,
Pig. 3: eine Teilansicht des Längsschnittes durch die Einrichtung gemäß Pig. 1 mit einem Rückventil in der Wand des Hilfsbehälters.Pig. 3: a partial view of the longitudinal section through the device according to Pig. 1 with a return valve in the wall of the auxiliary tank.
Die Einrichtung gemäß Pig. 1 weist einen Hauptbehälter 2 und einen in diesem angeordneten Hilfsbehälter 5 auf, welche mit einem kompressiblen Elastomer gefüllt sind. Zur Abdichtung der Einrichtung dienen Ruhedichtungen 21; 22 zwischen der Wand 17 des Hauptbehalters 2 und der Führung 18 bzw. dem Boden 8 sowie eine bewegliche Dichtung 20 zwischen dem Schaft 1 und der Führung 18. Die Stellung der Führung 18 wird über ein mit dem Hauptbehälter 2 verschraubtes Gewindeelement 19 festgelegt. Der Schaft 1 ist hinter dem Kopf 3 durch den Plunger 4 verlängert. Er wird derart geführt, daß er einerseits sich auf die Umfangsfläche 14 der Führung 18 und andererseits mittels des Plungers 4 auf die Umfangsflache 13 der Führung 23 des Hilfsbehälters 5 stützt.The device according to Pig. 1 has a main container 2 and an auxiliary container 5 arranged in this, which are filled with a compressible elastomer. To seal the device resting seals 21; 22 between the wall 17 of the Hauptbehalters 2 and the guide 18 and the bottom 8 and a movable seal 20 between the shaft 1 and the guide 18. The position of the guide 18 is fixed by a screwed to the main container 2 threaded member 19. The shaft 1 is extended behind the head 3 by the plunger 4. It is guided such that it is supported on the one hand on the peripheral surface 14 of the guide 18 and on the other hand by means of the plunger 4 on the peripheral surface 13 of the guide 23 of the auxiliary container 5.
Wenn auf den Schaft 1 eine äußere Druckkraft wirkt, taucht er mit dem Kopf 3 in den Hauptbehälter 2 ein, was ein Verdichten des Elastomers und dessen Fließen aus der Kammer 6 in die Kammer 7 ".durch den Spalt 12 zwischen dem Kopf 3 des Schaftes 1 und der Wand 17 des Hauptbehälters 2 bewirkt. Gleichzeitig mit dem Eintauchen des Schaftes 1 nebst Kopf in den Hauptbehälter 2 erfolgt" das Eintauchen des PlungersWhen an external compressive force acts on the stem 1, it plunges with the head 3 into the main container 2, causing the elastomer to compress and flow out of the chamber 6 into the chamber 7 "through the gap 12 between the head 3 of the stem 1 and the wall 17 of the main container 2. Simultaneously with the immersion of the shaft 1 together with the head into the main container 2, the plunger is immersed
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in den Hilfsbehälter 5, welcher das Elastomer entlang der Längseintiefungen 2 des Plungers 4 über die in der Wand des Hilfsbehälters 5 befindlichen Öffnungen 11 aus der Kammer 15 dee Hilfsbehälters 5 in die Kammer 6 des Hauptbehälters 2 drängt. Durch die Rückventile 16 tritt überhaupt kein oder nur ein begrenzter Durchfluß des Elastomers auf. Die Eintiefungen 9 auf dem Plunger 4 haben eine veränderliche Tiefe 10. Auch ihre Breite kann veränderlich sein. Es werden so ein veränderlicher Elastomerdurchflußquerschnitt und veränderliche Strömungswider3tände erreicht, was den Verlauf der Dämpfungskennlinie,, d. h. die Abhängigkeit der Kraft von der Beugung beeinflußt. Das gibt die Möglichkeit einer beliebigen Gestaltung der Kennlinie auf dem ganzen Arbeitshub der Einrichtung«,into the auxiliary container 5, which urges the elastomer along the longitudinal recesses 2 of the plunger 4 via the openings 11 located in the wall of the auxiliary container 5 out of the chamber 15 of the auxiliary container 5 into the chamber 6 of the main container 2. Through the return valves 16, no or only a limited flow of the elastomer occurs at all. The recesses 9 on the plunger 4 have a variable depth 10. Also, their width can be variable. As a result, a variable elastomer flow area and variable flow resistances are achieved, which enhances the course of the damping characteristic, i. H. affects the dependence of the force on the diffraction. This gives the possibility of any configuration of the characteristic curve on the whole working stroke of the device ",
Sobald die äußere Kraft auf den Schaft 1 aufhört zu wirken, geht der Schaft 1 mit dem Kopf 3 und dem Plunger 4 infolge dessen Ausdrängens durch den verdichteten Elastomer in seine Ausgangsstellung zurück, der Elastomer fließt in entgegengesetzter Richtung.As soon as the external force on the stem 1 ceases to act, the stem 1 returns to the head 3 and the plunger 4 due to its expulsion by the compacted elastomer to its initial position, the elastomer flows in the opposite direction.
Zur Erleichterung der Rückkehr des Schaftes 1 mit dem Kopf 3 und dem Plunger 4 in die Ausgangsstellung erfolgt der Elastomerdurchfluß aus der Kammer 6 in die Kammer 15 zusätzlich durch die in der Wand 24 des Hilfsbehälters 5 angeordneten Rückventile 16. Die Anzahl der Rückventile 16 ergibt sich aus der zur Verfügung stehenden Rückkehrzeit des Schaftes 1 in seine Ausgangslage. Je kürzer die Rückkehrzeit,-desto größer muß der Durchflußquerschnitt des Elastomers und somit die Anzahl der Rückventile 16 sein. ·To facilitate the return of the stem 1 with the head 3 and the plunger 4 in the initial position of the Elastomerdurchfluß from the chamber 6 in the chamber 15 in addition by the arranged in the wall 24 of the auxiliary tank 5 back valves 16. The number of return valves 16 results from the available return time of the shaft 1 in its initial position. The shorter the return time, the larger must be the flow area of the elastomer and thus the number of return valves 16. ·
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Wichtig ist auch der Temperaturbereich, in welchem die Einrichtung arbeitet. Bei negativen Temperaturen bestehen größere Elastomerdurchflußwiderstände· Es ist damit ein größerer Durchflußquerschnitt und eine größere Anzahl Rückventile 16 erforderlich. Je nach dem erwünschten Verlauf der Dämpfungskennlinie kann die Elastomer-Dämpfereinrichtung sämtlich oben erwähnte Elemente, d. h, die Längseintiefung 9 auf dem Plunger 4, die Öffnungen 11 in der Wand 24 des Hilfsbehälters 5 sowie die Rückventile 16 in der Wand 24 aufweisen. Es ist aber auch denkbar, daß die Einrichtungen nur ein oder zwei Elemente zur Gestaltung der Kennlinie ausnutzen, z. B. nur Längseintiefungen 9 auf dem Prunger 4 bzw. nur Öffnungen 11 in der Wand 24 des Hilfsbehälters 5 mit entsprechend gewählten Querschnitten, oder Längseintiefungen 9 auf dem Plunger 4 und Rückventile 16 in der Wand 24 des Hilfsbehälters 5 usw.Also important is the temperature range in which the device works. At negative temperatures there are larger Elastomerdurchflußwiderstände · It is thus a larger flow area and a larger number of return valves 16 required. Depending on the desired course of the damping characteristic curve, the elastomer damper device can all the above-mentioned elements, d. h, the longitudinal recess 9 on the plunger 4, the openings 11 in the wall 24 of the auxiliary container 5 and the return valves 16 in the wall 24 have. But it is also conceivable that the facilities exploit only one or two elements for the design of the characteristic, z. B. only longitudinal recesses 9 on the prunger 4 or only openings 11 in the wall 24 of the auxiliary container 5 with appropriately selected cross-sections, or longitudinal recesses 9 on the plunger 4 and return valves 16 in the wall 24 of the auxiliary container 5, etc.
Beim Realisieren einer Variante mit nur einem gänzlich den Durchfluß sperrenden Rückventils 16 erfolgt .der Durchfluß des Elastomers aus der Kammer 15 in die Kammer 6 beim Eintauchen des Plungers 4 durch einen vergrößerten Spalt zwischen dem Plunger 4 und der Umfangsfläche 13.When implementing a variant with only one flow-blocking return valve 16, the flow of the elastomer from the chamber 15 into the chamber 6 occurs when the plunger 4 is immersed through an enlarged gap between the plunger 4 and the circumferential surface 13.
Die erfindungsgemäße Elastomer-Dämpfereinrichtung kann in alle Arten von Straßen- und Schienenfahrzeuge, in Flugzeuge, Krane, Bau- und Straßenmaschinen eingebaut, aber auch als Anschlag für bewegte Massen· und dergleichen eingesetzt werden.The elastomer damper device according to the invention can be used in all types of road and rail vehicles, in aircraft, cranes, construction and road machinery, but also as a stop for moving masses · and the like can be used.
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