DE1247078B

DE1247078B - Hydraulischer Schwingungsdaempfer mit frequenzabhaengiger Steuerung der Daempferleistung fuer Waschmaschinen

Info

Publication number: DE1247078B
Application number: DEF45038A
Authority: DE
Inventors: Urban Hauck
Original assignee: Fichtel and Sachs AG
Current assignee: ZF Sachs AG
Priority date: 1964-03-17
Filing date: 1965-01-22
Publication date: 1967-08-10
Also published as: GB1072463A; US3319741A; DE1216800B; NL6503254A; SE321387B

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

F16f

Deutsche Kl.: 47 a -16

Nummer: 1247 078

Aktenzeichen: F 45038 XII/47 a

Anmeldetag: 22. Januar 1965

Auslegetag: 10. August 1967

^101, C

Die Erfindung betrifft einen hydraulischen Schwingungsdämpfer für eine Waschmaschine mit Schleudergang, bestehend aus einem mindestens teilweise mit Flüssigkeit gefüllten Zylinder, in welchem ein an einer Kolbenstange befestigter, mit Durchlaßöffnungen versehener Kolben verschiebbar geführt ist, wobei die Kolbenstange eine Axialbohrung mit mindestens einer radialen Öffnung aufweist, in deren Bereich eine Masse verschiebbar auf der Kolbenstange angeordnet ist, die über eine Feder mit der Kolbenstange bzw. dem Kolben in Verbindung steht.

Durch die französische Patentschrift 1125 267 ist ein Teleskopschwingungsdämpfer bekannt, bei welchem eine durch eine Schraubenfeder beaufschlagte Masse im Ausgleichsraum des Schwingungsdämpfers angeordnet ist und für die Druckdämpfung zur Steuerung einer Drosselöffnung zwischen dem Arbeitsraum im Zylinder unterhalb des Kolbens und dem Ausgleichsraum dient. Die Steuerung dieser Drosselöffnung erfolgt in Abhängigkeit der auftretenden Beschleunigung bei den Abfederungsbewegungen der Räder, wobei sich die Masse zwischen zwei Anschlägen in Abhängigkeit der auf den Schwingungsdämpfer wirkenden Beschleunigung bewegen kann. Eine derartige Anordnung der federbelasteten Masse ist jedoch nur bei Zweirohr-Teleskopschwingungsdämpfern möglich, deren Arbeitsraum unterhalb des Kolbens über sogenannte Bodenventile mit dem Ausgleichsraum in Verbindung steht. Eine Beeinflussung der federbelasteten, verschiebbaren Masse durch die Flüssigkeitsströmung ist bei einer derartigen Anordnung im Ausgleichsraum nicht vorhanden.

Weiter ist durch die deutsche Patentschrift 919 867 ein hydraulischer Schwingungsdämpfer bekannt, der einen auf der Kolbenstange verschiebbar geführten Massenträgheitsventilkörper aufweist, der auf jeder Stirnseite durch eine Feder beaufschlagt ist. Durch diesen Massenträgheitsventilkörper werden in Abhängigkeit von der auf diesen wirkenden Beschleunigung Durchtrittsöffnungen zwischen dem Raum unterhalb des Kolbens und dem Raum oberhalb des Kolbens gesteuert. Bei derartigen Konstruktionen findet keine frequenzabhängige Steuerung der Drosselöffnungen statt, sondern lediglich eine Steuerung in Abhängigkeit von der wirksamen Beschleunigung. Außerdem treten bei Schwingungsdämpfern dieser Art Funktionsstörungen dadurch auf, daß die Flüssigkeitsströmung an den Durchlaßöffnungen des Kolbens die verschiebbare Masse beeinflußt und damit deren Regelfunktion beeinträchtigt.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, diese Störungen zu beseitigen und eine Beeinflussung der Hydraulischer Schwingungsdämpfer mit
frequenzabhängiger Steuerung der
Dämpferleistung für Waschmaschinen

Anmelder:

Fichtel & Sachs A. G.,

Schweinfurt, Ernst-Sachs-Str. 62

Als Erfinder benannt:

Urban Hauck, Michelau über Haßfurt

verschiebbaren Masse durch die an den Kolbenventilen entstehenden Flüssigkeitsstrahlen zu vermeiden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß auf der dem Kolben abgewendeten Stirnseite der Masse mindestens eine weitere Bohrung in der Kolbenstange angeordnet ist, die in die Axialbohrung der Kolbenstange mündet und deren verlängerte Mittelachse die vom Kolben abgewendete Stirnseite der Masse trifft. Durch diese Ausführung wird eine Gegenströmung erreicht, d. h., der aus der zusätzlichen Bohrung austretende Flüssigkeitsstrahl trifft die dem Kolben abgewendete Stirnfläche der Masse und erzeugt dadurch eine der Ventilströmung des Kolbens entgegengesetzte Kraft. Die Ventilströmung hat damit keinen Einfluß auf die Masse, so daß deren Steuerfunktion einwandfrei ist. Die beschriebene Gegenströmung ist nur in der Phase wirksam, in der am Dämpfer die volle Dämpfungsleistung auftritt, d. h., solange die radialen Öffnungen der Axialbohrung in der Kolbenstange nicht geöffnet sind. Kommt der Dämpfer beim Betrieb in einen Bereich, in dem durch Freigeben der radialen Öffnungen die Kolbenventile überbrückt und damit die Dämpfung im wesentlichen aufgehoben wird, so ist die Gegenströmung praktisch nicht mehr wirksam. Die Ausschaltfunktion der Masse wird also durch diese Anordnung nicht beeinträchtigt. Mit der erfindungsgemäßen Ausführung wurden in der Praxis gute Ergebnisse und im Gegensatz zu den bekannten Konstruktionen einwandfreie Dämpfungsdiagramme erzielt.

Bei der Verwirklichung des Erfindungsgegenstandes sind verschiedene Bauformen möglich.

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Gemäß einem Merkmal wird ein Teil der vom Kolben abgewendeten Stirnfläche der Masse als Rotationshohlfläche ausgebildet. Bei dieser Ausführung fällt besonders der Vorteil ins Gewicht, daß durch die Gegenströmung auf einfache Weise verschiedene Axialkräfte erzeugt werden können, und zwar durch Variieren der Krümmung der Rotationshohlfläche. Wie durch eine Kräftezerlegung leicht veranschaulicht werden kann, treten abhängig vom Auftreffwinkel des durch die zusätzliche Bohrung austretenden Flüssigkeitsstrahles auf die Stirnseite der Masse verschiedene Axialkräfte an der Masse auf. Die Ausnutzung dieser Erscheinung ist für die Massenfabrikation von derartigen Schwingungsdämpfern von Bedeutung, da die Größe und Lage der zusätzlichen Bohrung zur Veränderung der Gegenkräfte gleichbleiben kann, so daß beispielsweise für eine Vielzahl von Typen nur eine einzige Kolbenstangenausführung benötigt wird.

Erfindungsgemäß kann auch die vom Kolben abgewendete Stirnseite der Masse eben sein und sich senkrecht zur Kolbenstangenachse erstrecken, während die zusätzliche Bohrung in Axialrichtung geneigt ist. Diese Ausführung hat den Vorzug großer Einfachheit. Die verschiebbare Masse weist nämlich hier nur einfache Begrenzungsflächen auf, die leicht herstellbar sind. Die Ausbildung erfolgt im einzelnen so, daß die vom Kolben weggerichtete Stirnseite der Masse eben ist und sich senkrecht zur Kolbenstangenachse erstreckt, wobei die zusätzliche Bohrung in der Kolbenstange derart in Axialrichtung geneigt ist, daß die nach außen verlängerte Mittelachse der Bohrung die genannte Stirnseite der Fläche der Masse durchdringt.

In den Zeichnungen sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.

F i g. 1 stellt den Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Einrichtung dar;

F i g. 2 zeigt gegenüber F i g. 1 eine abgewandelte Ausführungsform, bei der die nach oben gerichtete Stirnfläche der Masse eben und nicht wie in F i g. 1 als Rotationshohlfläche ausgebildet ist.

Die in den F i g. 1 und 2 dargestellte Konstruktion umfaßt im wesentlichen eine Kolbenstange 1 mit daran befestigtem Kolben 2 sowie ein Schwingungssystem, bestehend aus einer Feder 11 und einer Masse 9 zur Steuerung der radialen Öffnungen 8. Der Kolben 2 ist in einem Zylinderrohr verschiebbar geführt. Die Kolbenstange 1 tritt durch eine mit einer Dichtung versehene Öffnung aus diesem Rohr aus. Der Kolben 2 weist Durchlaßkanäle 3 und 4 auf, die zusammen mit den Federplatten 5 und 6 Ventile für den Flüssigkeitsdurchtritt bilden und zur Zug- und/ oder Druckdämpfung dienen. Der Kolben 2 ist durch die Mutter 13 auf der Kolbenstange 1 befestigt. Die Kolbenstange 1 weist eine Axialbohrung 7 auf, die mit radialen Öffnungen 8 versehen ist. In der Normalstellung werden diese Öffnungen 8 durch die auf der Kolbenstange 1 verschiebbar angeordnete Masse 9 verschlossen. Diese Masse 9 ist über mindestens eine Feder 11 mit der Kolbenstange bzw. mit dem Kolben verbunden und bildet somit zusammen mit dieser Feder ein schwingungsfähiges System.

Nach F i g. 1 ist die dem Kolben 2 abgewandte Stirnseite 12 der Masse 9 teilweise als Rotationshohlfläche ausgebildet. Die zusätzliche Bohrung 10, die die Axialbohrung 7 mit dem außerhalb der Kolbenstange liegenden Raum verbindet, ist hier radial angeordnet.

F i g. 2 zeigt eine andere Ausführungsform, bei der die vom Kolben abgewendete Stirnseite 14 der Masse 9 eben ausgebildet ist und sich senkrecht zur Kolbenstangenachse erstreckt. Die zusätzliche Bohrung 10 ist hier axial geneigt angeordnet, um zu erreichen, daß der aus der Bohrung 10 austretende Flüssigkeitsstrahl die Stirnfläche 14 trifft.

Die Wirkungsweise der Einrichtung ist folgende: Der Schwingungsdämpfer ist, wie bekannt, zwischen

ίο der Waschtrommel und dem Gestell einer Waschmaschine angeordnet und dient zur Dämpfung der durch die federnde Aufhängung möglichen Bewegungen der Trommelachse. Die Dämpfung wird erzeugt durch die Verschiebung des Kolbens 2 in dem flüssigkeitsgefüllten Zylinder, wobei die Dämpfungsarbeit durch den Flüssigkeitsdurchtritt an den Ventilen 3, 6 und 4, 5 aufgebracht wird. Das aus der Masse 9 und der Feder 11 bestehende Schwingungssystem ist so abgestimmt, daß die radialen Öffnungen 8 im kriti-

ao sehen Drehzahlbereich der Trommel abgedeckt werden, d. h., die Masse 9 befindet sich bei diesen Schwingungsfrequenzen in Ruhe. Oberhalb dieser Trommeldrehzahl gerät die Masse 9 ins Schwingen und gibt die Öffnungen 8 frei. Dadurch werden die Kolbenventile überbrückt. Eine Dämpfung findet daher wie gewünscht nicht statt.

Um eine Verschiebung der Masse 9 in der Dämpfungsphase, die dann nicht erwünscht ist, durch die aus den Kolbenventilen austretenden Flüssigkeitsstrahlen zu vermeiden, die insbesondere bei in den Figuren nach unten gerichteter Kolbenstangenbewegung auftreten könnte, ist die zusätzliche Bohrung 10 vorgesehen. Durch diese Bohrung 10 wird eine Gegenströmung erzeugt, die die Masse 9 in der Dämpfungsphase stabilisiert. Die Freigabe der Öffnungen 8 wird, wie sich in der Praxis gezeigt hat, durch die zusätzliche Bohrung 10 nicht beeinflußt. Somit ergibt sich ein den praktischen Anforderungen entsprechender betriebssicherer Schwingungsdämpfer mit günstigen Dämpfungseigenschaften.

Es ist auch möglich, die Kolbenstange über den Kolben hinaus zu verlängern und die verschiebbare Masse 9 auf dieser Verlängerung anzuordnen.

Claims

Patentansprüche:

1. Hydraulischer Schwingungsdämpfer für eine Waschmaschine mit Schleudergang, bestehend aus einem mindestens teilweise mit Flüssigkeit gefüllten Zylinder, in welchem ein an einer Kolbenstange befestigter, mit Durchlaßöffnungen versehener Kolben verschiebbar geführt ist, wobei die Kolbenstange eine Axialbohrung mit mindestens einer radialen Öffnung aufweist, in deren Bereich eine Masse verschiebbar auf der Kolbenstange angeordnet ist, die über eine Feder mit der Kolbenstange bzw. dem Kolben in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß auf der dem Kolben (2) abgewendeten Stirnseite (12, 14) der Masse (9) mindestens eine weitere Bohrung (10) in der Kolbenstange (1) angeordnet ist, die in die Axialbohrung (7) der Kolbenstange mündet, deren verlängerte Mittelachse die vom Kolben abgewendete Stirnseite der Masse trifft.

2. Hydraulischer Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil der vom Kolben (2) abgewendeten Stirnseite

(12) der Masse als Rotationshohlfläche ausgebildet ist.

3. Hydraulischer Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vom Kolben (2) abgewendete Stirnseite (14) der Masse (9) eben ist und sich senkrecht zur Kolbenstangenachse erstreckt, während die zusätzliche Bohrung (10) in Axialrichtung geneigt ist.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 919 867; französische Patentschrift Nr. 1125 267.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen