DE1625389C3 - Elastische, schwingungsdämpfende Lagerung für gegeneinander abzufedernde Bauteile - Google Patents
Elastische, schwingungsdämpfende Lagerung für gegeneinander abzufedernde BauteileInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine elastische, schwingungsdämpfende Lagerung für gegeneinander abzufedernde
genannten Druckschriften entnehmbaren Einzelmerkmale in der Weise gelöst, daß der Balg in an sich
bekannter Weise mit zwei im Axialschnitt krummlinigen Ausbauchungen und einer diese Ausbauchungen miteinander
verbindenden Einschnürung versehen ist, welche in die Ringöffnung des ringförmigen Elements eingeklemmt
ist, wobei die Ausbauchungen des Balges derart gestaltet sind, daß sie in bei Federelementen an sich
bekannter Weise im unbelasteten Zustand eine unsym-
ίο metrische Lage der gegeneinander abzufedernden
Bauteile bedingen, bei Sollbelastung dagegen eine symmetrische Lage dieser Bauteile gewährleisten.
Diese Ausbildung der elastischen Lagerung bietet in der Praxis besondere Vorteile. Bei der am häufigsten
vorkommenden Anwendung einer solchen elastischen Lagerung, bei der der Stoßdämpfer eine Last zu tragen
hat, würde sich ein symmetrisch ausgebildeter Balg bei Belastung unsymmetrisch verformen, d. h. die obere
Ausbauchung des Balges würde komprimiert, während die 'intere Ausbauchung des Balges auseinandergezogen
würde. Dann würde dieser Balg gerade dann, wenn er seine Arbeit verrichten soll, in ungünstiger Weise
verformt sein. Durch die Erfindung wird aber erreicht, daß der Balg im Betrieb symmetrisch geformt ist,
wodurch man den zusätzlichen Vorteil erreicht, daß auch die zentrale Nabe symmetrisch ausgebildet sein
kann. Eine solche symmetrische Nabe ist leichter herzustellen und zu montieren als eine unsymmetrische
Nabe, und sie kann universeller angewendet werden, da sie für eine stoßdämpfende Lagerung mit verschiedenen
Belastungen brauchbar ist, wobei jede Belastung einem bestimmten Grad an Unsymmetrie des unbelasteten
Balges entspricht. Abgesehen davon gewährleistet die symmetrische Form der beiden Ausbauchungen des
Bauteile, die aus einem ringförmigen Element und einer 35 Balges im belasteten Zustand eine vollkommen
axial durch dieses Element verlaufenden Nabe mit an ihren Enden befestigten Anschlagplatten bestehen,
wobei zwischen der oberen bzw. unteren Anschlagplatte und dem ringförmigen Element als Federelement ein
identische Beanspruchung der beiden Ausbauchungen und damit eine längere Lebensdauer des Balges. Die
Lagerung gemäß der Erfindung ergibt daher die gewünschte Progressivst der elastischen Deformatio-
ringförmiger, elastischer Balg angeordnet ist, der zwei 40 nen des Balges und dabei eine große Anfangsbiegsam-
miteinander über einen eingeschnürten, ringförmigen Drosselspalt in Verbindung stehende, mit Dämpfungsflüssigkeit
gefüllte Kammern zwischen sich und der Nabe einschließt. Ein derartiger Gegenstand ist aus der
US-Patentschrift 25 62 195 bekannt.
Aus der US-Patentschrift 25 39 443 ist an sich ein einteiliger Balg bekannt, der zwei ringförmige, im
Axialschnitt krummlinige Ausbauchungen und eine diese Ausbauchungen miteinander verbindende Einschnürung
aufweist, welche in eine Ringöffnung eines Ringes eingeklemmt ist und einen eingeschnürten
Durchlaß umgibt. Ferner ist aus der CH-Patentschrift 2 12 091 ein Gegenstand bekannt, welcher in unbelastetem
Zustand unsymmetrisch, in belastetem Zustand dagegen zunehmend symmetrisch ist, was durch
Anwendung einer variablen Wandstärke des elastischen Materials des Federelementes erreicht wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine elastische, schwingungsdämpfende Lagerung der eingangs
genannten Art so zu verbessern, daß sie ausgehend von einer Sollast auf eine linear wachsende
Belastung progressiv und stetig reagiert, wobei der ringförmige Balg im Betrieb ir. Ruhelage eine
symmetrische Form behalten soll. Auch soll durch die keit desselben, welche infolgedessen sowohl bei kleinen
Schwingungsamplituden als auch zu Beginn und am Ende aller sonstigen Schwingungsbewegungen unabhängig
von deren Amplituden wirksam wird, was bei einer schwingungsdämpfenden oder stoßdämpfenden
Lagerung einen großen Vorteil ergibt. Ferner wächst der Widerstand gegen eine Deformation gleichmäßig
und gleichzeitig mit der Größe der Beanspruchung, was ebenfalls sehr günstig für die Schwingungsdämpfung ist.
In der Zeichnung ist die Erfindung in einer Ausführungsform mit einer Variante beispielsweise
veranschaulicht. Es zeigen
F i g. 1 und 2 im Axialschnitt bzw. im abgebrochenen Querschnitt nach der Linie 11-11 der Fig. 1 eine
elastische Lagerung für zwei gegeneinander abzufedernde Bauteile,
Fig.3 im Axialschnitt eine Ausführungsform eines
elastischen Balges in unbelastetem Zustand und
F i g. 4 ein die Wirkungsweise der elastischen Lagerung erläuterndes Diagramm.
Das Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 1 und 2 veranschaulicht die elastische Lagerung für zwei
Bauteile 1 und 2, von denen der Bauteil 1 zu einer
Maschine und der Bauteil 2 zu einem Gestell gehören Erfindung die Herstellung und Montage der Lagerung 65 können, welche Bauteile unter der Wirkung von Kräften
vereinfacht werden. stehen, die sie relativ gegeneinander zu verschieben
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine bzw. in Schwingungen zu versetzen suchen. Der Bauteil
überraschend einfache Vereinigung der aus den 2 ist mit einem ringförmigen Element 2a versehen, der
eine kreisförmige Ringöffnung 2b aufweist. Der Bauteil I ist mit zwei Anschlagplatten 8 versehen, die in der
Achse der Ringöffnung 2b beiderseits dieser öffnung einander gegenüberliegend auf einer Nabe 9 befestigt
sind.
Zwischen den Anschlagplatten 8 ist ein elastischer Balg 3 mit zwei im Axialschn'tt krummlinigen
Ausbauchungen und einer diese Ausbauchungen miteinander verbindenden Einschnürung 3a angeordnet. Die
Enden der ausgebauchten Balgteile sind mit den Anschlagplatten 8 verbunden, während der eingeschnürte
Balgteil 3a in die Ringöffnung 2b des ringförmigen Elementes la des Bauteiles 2 eingesetzt
ist. Die Ausbauchungen des Balges 3 begrenzen Kammern 5, während der eingeschnürte Balgteil 3a
einen Durchlaß 6 begrenzt, durch den die beiden Kammern 5 miteinander in Verbindung stehen. Die
Kammern 5 und der Durchlaß 6 des Balges 3 bilden zusammen einen geschlossenen, eingeschnürten Hohlraum,
der mit einer Dämpfungsflüssigkeit gefüllt ist.
Bei einer Axialverschiebung des einen Bauteiles 1 gegenüber dem anderen Bauteil 2 wird die eine der
beiden Ausbauchungen des Balges 3 zusammengedrückt und die andere Ausbauchung gedehnt, während bei
einer darauffolgenden entgegengesetzten Axialverschiebung der beiden Teile eine umgekehrte Deformation
der ausgebauchten Balgteile stattfindet Diese Verformungen des Balges 3 bewirken entsprechende
Verdrängungen der in den Kammern 5 befindlichen Flüssigkeit, welche eine Dämpfung der Schwingungen
der elastischen Verbindung der beiden Bauteile 1 und 2 erzeugen. Diese Dämpfung erfolgt im wesentlichen
durch die Drosselung beim Durchgang der Flüssigkeit durch den Durchlaß 6 des Balghohlraumes. Die
Flüssigkeit wird zweckmäßig verhältnismäßig dünnflüssig gewählt und besteht z. B. aus einem öl der
üblicherweise in hydraulischen Brems- oder Dämpfungsvorrichtungen benutzten Art oder aus einem
Silikonöl, welches gegenüber Gummi besonders indifferent ist. Die Dämpfung kann aber auch durch die viskose
Abscherung bewirkt oder verstärkt werden, welche bei der Reibung verschiedener Flüssigkeitsschichten aneinander
entsteht. In diesem Falle wird zweckmäßig eine verhältnismäßig viskose Flüssigkeit verwendet, die z. B.
aus mindestens einem Polyisobutylen mit einem zwischen 5000 und 12 000 liegenden Molekulargewicht
besteht. Es sei bemerkt, daß auch gegenseitige Radialverschiebungen der beiden Bauteile t und 2 durch
entsprechende Radialverschiebungen der Flüssigkeit gedämpft werden.
Die beiden Anschlagplatten 8 des Bauteiles 1 sind zweckmäßig miteinander durch einen Schraubenbolzen
7 verbunden, welcher axial durch den elastischen Balg 3 hindurchtritt; sie könnten aber auch gegebenenfalls auf
andere Weise, z. B. mittels eines außerhalb des Balges liegenden Gabelkopfes miteinander verbunden werden.
Der Balg 3 hat vorzugsweise zwei Endwülste 3£>. die
mittels des Schraubenbolzens 7 zwischen den Anschlagplatten 8 und der den Bolzen 7 umgebenden, den
gegenseitigen Abstand der Anschlagplatten sichernden Nabe 9 festgeklemmt werden. Die Nabe 9 hat
vorteilhaft einen entsprechend der Form des eingeschnürten Balges 3 eingeschnürten Axialschnitt, dessen
engste Stelle zusammen mit der Einschnürung 3a des Balges 3 den ringförmigen Durchlaß 6 bildet.
ίο Bei der Ausführungsform gemäß F i g. 3 ist der Balg 3
unsymmetrisch geformt. Diese Ausbildung ist zweckmäßig bei einer statischen Belastung, welche nach dem
Einbau des Balges die Symmetrie desselben durch eine Verformung mit der Amplitude A h wiederherstellt.
iS Bei einer Relativbewegung des einen Bauteiles 1 gegenüber dem anderen Bauteil 2 wird die eine
ausgebauchte Hälfte des Balges 3 gedehnt, während die andere ausgebauchte Hälfte zusammengedrückt wird,
wobei sich die beiden elastischen Rückwirkungen der verformten Balgwände addieren und die gesamte
elastische Rückholkraft der elastischen Lagerung oder Abfederung erzeugen, und wobei außerdem die
verhältnismäßig geringe Eigendämpfung des Elastomers wirksam wird. Gleichzeitig wird das Volumen der
durch die zusammengedrückte Hälfte des Balges 3 begrenzten Kammer 5 verkleinert, so daß die in dieser
enthaltene Dämpfungsflüssigkeit durch den ringförmigen Durchlaß 6 in die andere Kammer 15 getrieben
wird, die von der gedehnten Hälfte des Balges 3
jo begrenzt wird. Der Strömungswiderstand beim Übergang
der Flüssigkeit aus der zusammengedrückten Balghälfte in die gedehnte Balghälfte erzeugt eine
erhebliche Dämpfung der Schwingungsbewegung der miteinander verbundenen Bauteile, zu der die Eigendämpfung
des elastischen Balgwerkstoffes hinzukommt. Die Dämpfungswirkung kann nach Belieben durch
geeignete Wahl der Viskosität der Flüssigkeit und durch entsprechende Bemessung nach Querschnitt und Länge
des oder der Durchlässe 6 variiert weiden.
In F i g. 4 sind drei Kurven dargestellt, von denen die Kurve I die Dämpfung zeigt, welche bei einer
elastischen, ungedämpften Abfederung erhalten wird, wobei die Rückkehr in den Gleichgewichtszustand nach
einer großen Zahl von Schwingungen erreicht wird, deren aufeinanderfolgende Amplituden schwach abnehmen.
Die Kurve Il zeigt die Dämpfung, welche mittels einer Lagerung gemäß der Erfindung mit einer
Flüssigkeit von mittlerer Viskosität erhalten wird, wobei die Anzahl der Schwingungen bis zum Gleichgewichtszustand
wesentlich geringer ist und die aufeinanderfolgenden Amplituden rasch abnehmen. Die Kurve ill
veranschaulicht schließlich die aperiodische Dämpfung, welche durch Verwendung einer genügend viskosen
Flüssigkeit und/oder mit einem Durchlaßquerschnitt 6 erhalten wird, welcher genügend klein ist, um die
Dämpfungswirkung entsprechend zu steigern.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (1)
- Patentanspruch:Elastische, schwingungsdämpfende Lagerung für gegeneinander abzufedernde Bauteile, die aus einem ringförmigen Element und einer axial durch dieses Element verlaufenden Nabe mit an ihren Enden befestigten Anschlagplatten bestehen, wobei zwischen der oberen bzw. unteren Anschlagplatte und dem ringförmigen Element als Federelement ein ringförmiger, elastischer Balg angeordnet ist, der zwei miteinander über einen eingeschnürten, ringförmigen Drosselspalt in Verbindung stehende, mit Dämpfungsflüssigkeit gefüllte Kammein zwischen sich und der Nabe einschließt, dadurch gekennzeichnet, daß der Balg (3) in an sich bekannter Weise mit zwei im Axialschnitt krummlinigen Ausbauchungen und einer diese Ausbauchungen miteinander verbindenden Einschnürung (3a) versehen ist, welche in die Ringöffnung (2b) des ringförmigen Elements (2a) eingeklemmt ist, wobei die Ausbauchungen des Balges (3) derart gestaltet sind, daß sie in bei Federelementen an sich bekannter Weise im unbelasteten Zustand eine unsymmetrische Lage der gegeneinander abzufedernden Bauteile bedingen, bei Sollbelastung dagegen eine symmetrische Lage dieser Bauteile gewährleisten.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR850854 | 1961-01-26 | ||
DEL0057689 | 1962-01-24 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1625389C3 true DE1625389C3 (de) | 1977-12-15 |
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