DE1112349B

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Info

Publication number: DE1112349B
Application number: DEG29190A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Phys Dr Guenther Kurtze
Original assignee: Gruenzweig und Hartmann AG
Current assignee: Saint Gobain Isover G+H AG
Priority date: 1960-03-08
Filing date: 1960-03-08
Publication date: 1961-08-03

Description

Stoßfänger In der Technik tritt heute gelegentlich die Aufgabe auf, Teile, z. B. einer Maschine, so miteinander zu verbinden, daß die Verbindung bei kurzzeitigei= dynamischer Beanspruchung stoßstarr ist, jedoch bei langsamer, statischer Beanspruchung widerstandslos nacE-gibt. Als spezielles Beispiel sei ein Kömpensator in der Abgasleitung, einer Gasturbine angeführt, der als Wehröhr ausgebildet ist und die Aufgäbe hat, bei Distanzänderungen zwischen den: beiden Anschlußflanschen widerstandslos nachzugeben. In der Abgasleitung können jedoch gelegentlich Explosionen auftreten, die dazu führen, daß das Wehrohr erhebliche Stoßkräfte auf die Anschlußflansche ausübt, da der erhöhte Innendruck eine Ausdehnung des Wellrohres in Längsrichtung zur Folge hat. Um diese unzulässige Beanspruchung der Anschlußflansche zu vermeiden, wird eine Verbindung, der beiden Endflächen des Welliöhres benötigt, die bei dynamischer Stoßbeanspruchung eine Lärigenaüsdehnung verhindert.Bumpers In technology today, the task occasionally occurs Parts, e.g. B. a machine to be connected to each other so that the connection at short-term i = dynamic loading is rigid, but slower, more static Resistance-free nacE-gives. A special example is a compensator listed in the exhaust pipe, a gas turbine, which is designed as a weir and has the task of changing the distance between the: two connecting flanges to give in without resistance. However, explosions can occasionally occur in the exhaust pipe occur, which lead to the fact that the weir pipe considerable impact forces on the connecting flanges exerts, since the increased internal pressure causes the corrugated pipe to expand in the longitudinal direction has the consequence. In order to avoid this inadmissible stress on the connection flanges, a connection is required between the two end faces of the shaft, which is more dynamic Impact stress prevents Lärigena expansion.

Zur Lösung dieser und ähnlicher- Aufgaben bietet sich ein Silicon-Kitt an, der z. B. von der Wacker-Chemie,- München, unter der Bezeichnung »hüpfender Kitt« hergestellt wird und der die Eigenschaft hat, bei dynamischen Beanspruchungen hart, gegenüber langsamen statischen Beanspruchungen jedoch nachgiebig zu sein.A silicone putty can be used to solve these and similar tasks on, the z. B. from Wacker-Chemie, - Munich, under the name "hüpfender Putty «is produced and which has the property of dynamic loads hard, but resilient to slow static loads.

Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung zur ungeschwächten Übertragung von Zug- oder Druckkräften, die nachgiebig bei statischen Beanspruchungen ist. Nach der Erfindung wird diese Wirkung dadurch erreicht, daß die Vorrichtung mit einer Masse gefüllt ist, die auf Grund ihrer inneren Struktur bei dynamischen Beanspruchungen hart, bei statischen Beanspruchungen dagegen nachgiebig ist.The invention relates to a device for unattenuated transmission of tensile or compressive forces that are flexible under static loads. To the invention, this effect is achieved in that the device with a Mass is filled, which due to its internal structure under dynamic loads hard, but resilient when subjected to static loads.

Es sind bereits Schwingungsdämpfer bekannt, die aus einem Kolben-Zylinder-System bestehen und bei denen der mit dem zu dämpfenden Glied verbundene Kolben in einem mit einer nachgiebigen Masse wie Öl oder Fett gefüllten Zylinder mit Spiel angeordnet ist. Die nachgiebige Masse vernichtet bei dynamischen Beanspruchungen Bewegungsenergie und dämpft Stöße. Es ist auch bereits bekannt, den Zylinder eines solchen Schwingungsdämpfers mit einem oberhalb des Zylinders liegenden gasgefüllten Ausgleichsraum für die Ausdehnung der Zylinderfüllung zu verbinden.Vibration dampers are already known which consist of a piston-cylinder system exist and in which the piston connected to the member to be damped in one with a resilient mass such as oil or fat-filled cylinder arranged with play is. The flexible mass destroys kinetic energy under dynamic loads and absorbs shocks. The cylinder of such a vibration damper is also already known with a gas-filled compensation space above the cylinder for expansion to connect the cylinder filling.

Nach der Erfindung besteht eine vornehmlich zur Aufnahme von stoßartigen Zugkräften bestimmte Vorrichtung aus einem an sich bekannten Kolben-Zylinder-System, dessen Zylinder mit der dynamisch starren und statisch nachgiebigen Masse gefüllt ist. Zweckmäßig ist dabei in an sich bekannter Weise für die thermische Ausdehnung der Zylinderfüllung ein gasgefüllter Ausgleichsraum vorgesehen. Nach einem Vorschlag der Erfindung hat der Kolben die Form eines Doppelkegels. Nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung führt eine Feder den durch eine statische Zugkraft verschobenen Kolben nach dem Nachlassen der statischen Zugkraft wieder in seine Ausgangslage zuiück. Für die beiden, letztgenannten Vorschläge wird nur im Zusammenhang mit einem Kolben-Zylinder-System Schutz begehrt, dessen Zylinder mit einer dynamisch starren und statisch nachgiebigen Mässe gefüllt ist.According to the invention, there is a primarily to accommodate shock-like Device determined by tensile forces from a piston-cylinder system known per se, whose cylinder is filled with the dynamically rigid and statically resilient mass is. In this case, it is expedient in a manner known per se for thermal expansion a gas-filled compensation chamber is provided for the cylinder filling. According to a suggestion According to the invention, the piston has the shape of a double cone. After another suggestion According to the invention, a spring guides the piston displaced by a static tensile force back to its original position after the static tensile force has subsided. The two last-mentioned proposals are only used in connection with a piston-cylinder system Protection desired, the cylinder with a dynamically rigid and statically yielding Mass is filled.

Ferner sind Schwingungsdämpfer bekannt, die aus zwei einseitig geschlossenen, ineinandergreifenden Hohlzylindern bestehen, die mit einem zähen plastischen Dämpfungsmittel bzw.. mit einer bei normaler Temperatur zähen Flüssigkeit gefüllt sind. In dem nach außen abgedichteten Hohlraum befindet sich eine Druckfeder, die die Rückstellung der beiden Hohlzylinder in die Ausgangslage bewirkt.Vibration dampers are also known, which consist of two closed on one side, interlocking hollow cylinders are made with a tough plastic damping agent or .. are filled with a liquid that is viscous at normal temperature. In the after The cavity is sealed off from the outside and there is a compression spring that provides the return causes the two hollow cylinders in the starting position.

Nach der Erfindung besteht eine zur Übertragung von stoßartigen Druckkräften bestimmte Vorrichtung aus zwei an sich bekannten ineinandergreifenden Hohlzylindern, wobei der untere Hohlzylinder den größeren Durchmesser aufweist und mit einer dynamisch starren und statisch weichen Masse gefüllt ist. Zweckmäßig ist das Volumen zwicken den beiden Hohlzylindern in an sich bekannter Weise nach außen abgedichtet.According to the invention there is one for the transmission of shock-like compressive forces certain device made of two interlocking hollow cylinders known per se, wherein the lower hollow cylinder has the larger diameter and with a dynamic rigid and statically soft mass is filled. The volume is useful the two hollow cylinders sealed to the outside in a known manner.

Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel für eine stoßartige Zugbeanspruchung, Fig. 2 eine für Druckbeanspruchung.Fig. 1 shows an embodiment for a shock-like tensile stress, Fig. 2 shows one for compressive stress.

Der nach oben offene starkwandige Zylinder l ist mit der genannten Masse gefüllt, wobei zur Ermöglichung einer thermischen Ausdehnung der Masse oberhalb des Zylinders ein gasgefüllter Ausgleichsraum 2 zur Verfügung steht. Der Kolben 3, der über die Kolbenstange 4 mit dem Objekt verbunden ist, dessen kurzzeitig ausgeübte Kräfte weitergeleitet und dessen lang andauernden Kräften nachgegeben werden soll, hat die Form eines Doppelkegels. Der Spalt zwischen Kolben und Zylinderwand muß wegen der relativ hohen statischen Viskosität der z,-Z. verfügbaren Massen relativ groß gehalten werden. Die die Kolbenstange umschließende Zugfeder 5 führt das durch eine statische Zugkraft gelenkte System wieder in seine Ausgangslage zurück, sobald die statische Zugkraft nachgelassen hat, und verhindert ein Ausknicken des Kolbens beim Rücklauf.The upwardly open thick-walled cylinder l is with the mentioned Mass filled, whereby to allow thermal expansion of the mass above of the cylinder a gas-filled compensation chamber 2 is available. The piston 3, which is connected to the object via the piston rod 4, whose briefly exerted forces passed on and its long-lasting forces yielded should be, has the shape of a double cone. The gap between the piston and the cylinder wall must because of the relatively high static viscosity of the z, -Z. available masses relative be kept large. The tension spring 5 surrounding the piston rod performs this a static traction-steered system will return to its original position as soon as the static tensile force has decreased and prevents the piston from buckling on return.

Wirkt die Stoßkraft nicht als Zugkraft, sondern als Druckkraft, so ist es zweckmäßig, ein System zu wählen, das z. B. entsprechend Fig. 2 aufgebaut sein kann. Hier befindet sich die dynamisch harte und statisch weiche Masse auf dem Boden eines einseitig geschlossenen Hohlzylinders 10, in. den von oben ein zweiter, ähnlicher Hohlzylinder 20 eingreift. Der eingeschlossene Raum ist nach außen hin durch eine zwischen den beiden Hohlzylindern 10 und 20 befindliche druckfeste Dichtung 30 abgedichtet. Der untere Rand des oberen Hohlzylinders 20 taucht teilweise in die auf dem Boden des unteren Hohlzylinders 10 befindliche Masse 40 ein und ist auf diese Weise kraftschlüssig mit dem unteren Hohlzylinder 10 verbunden. Bei lang anhaltender statischer Druckbeansprachung senkt sich der obere Hohlzylinder 20 tiefer in die Masse ein, wobei die Masse in den gasgefüllten Hohlraum 50 ausweichen kann. Die Rückstellung in die Ausgangslage kann z. B. durch eine im Innern des Hohlraums befindliche Druckfeder 60 erzielt werden.If the impact force does not act as a tensile force, but as a compressive force, it is useful to choose a system that z. B. can be constructed according to FIG. Here the dynamically hard and statically soft mass is located on the bottom of a hollow cylinder 10 which is closed on one side and into which a second, similar hollow cylinder 20 engages from above. The enclosed space is sealed off from the outside by a pressure-tight seal 30 located between the two hollow cylinders 10 and 20. The lower edge of the upper hollow cylinder 20 partially dips into the mass 40 located on the bottom of the lower hollow cylinder 10 and is in this way connected to the lower hollow cylinder 10 in a force-locking manner. In the event of a prolonged static pressure response, the upper hollow cylinder 20 sinks deeper into the mass, the mass being able to escape into the gas-filled cavity 50. The provision to the starting position can be, for. B. can be achieved by a compression spring 60 located in the interior of the cavity.

Da die in Fig: 2 skizzierte Anordnung nach außen völlig abgedichtet ist, kann sie z. B. in einen flüssigkeitsgefüllten Hohlraum eingebracht werden, um eine thermisch bedingte Druckerhöhung der Flüssigkeit auszugleichen, wenn dynamische Druckschwankungen nicht ausgeglichen werden sollen.Since the arrangement sketched in FIG. 2 is completely sealed off from the outside is, it can z. B. be introduced into a liquid-filled cavity, to compensate for a thermally induced pressure increase in the liquid, if dynamic Pressure fluctuations should not be compensated.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Device for the non-weakened transmission of impact forces, which is flexible under static loads; characterized in that it is filled with a mass which, due to its internal structure, is hard under dynamic loads; in the case of static loads, on the other hand, is flexible. -2. Device according to Claim 1, primarily for absorbing tensile forces, characterized in that a piston-cylinder system (1, 3) known per se is used, in which the cylinder is filled with the flexible mass (Fig. 1). 3. Apparatus according to claim 2, characterized in that a gas-filled compensation chamber (2) is available in a manner known per se for the thermal expansion of the mass above the cylinder (1). 4. Apparatus according to claim 2 and 3, characterized in that the piston (3) has the shape of a double cone. 5. Apparatus according to claim 2 to 4, characterized in that a spring (5) is provided which exerts a restoring force on the piston displaced by a static tensile force. 6. The device according to claim 1 for the transmission of compressive forces, characterized by two known interlocking hollow cylinders (10, 20) which are closed on one side, wherein the lower hollow cylinder (TO) has the larger diameter and is partially filled with the mass (Fig. 2). 7. Apparatus according to claim 1 and 3, characterized in that the volume between the two hollow cylinders is sealed to the outside in a known manner (30). Documents considered: German Auslegeschrift No. 1005 268; German utility model No. 1733 996; Swiss Patent No. 48 879; U.S. Patent No. 2,597,800; French patent specification No. 1046 291.