DE2033704A1

DE2033704A1 - Dampfungseinrichtung

Info

Publication number: DE2033704A1
Application number: DE19702033704
Authority: DE
Inventors: Der Anmelder Ist
Original assignee: Nash, Alan Richard Brine, Farnham Surrey (Großbritannien)
Priority date: 1969-07-07
Filing date: 1970-07-07
Publication date: 1971-01-14
Also published as: FR2051585B1; FR2051585A1; GB1315494A; JPS4932496B1; US3672475A

Description

PATENTANWÄLTE PATENTANWALT DIPL-ING. R. MDUER-BORNER PATENTANWALT DIPL-ING. HANS-H. WEY BE RLI N-DAHLEM 33 . PODBIELSKI ALLEE 08 8MDNCHEN22- Wl D E N M AYERSTRAS SE TEL 0311 . 762907 - TELEGR. PROPINDUS . TELEX 0184057 TEL 0811 . 225585 . TELEGR. PROPINDUS . TELEX 0524244

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Alan Richard Brine NASH Farnham, Surrey (Großbritannien)

Dämpfungseinrichtung

Die Erfindung betrifft eine Dämpfungseinrichtung mit einem Gehäuse mit wenigstens einem geschlossenen Hohlraum, in welchem ein Dämpfungselement gegen den Widerstand verdrängter Flüssigkeit bewegbar ist und in weichem Steuerelemente den Dämpfungsgrad durch Veränderung eines Durchlaufs der durch das Dämpfungselement verdrängten Flüssigkeit steuern.

Neben anderen Faktoren wird der Dämpfungsgrad derartiger Einrichtungen durch die Viskosität der Dämpfungsflüssigkeit bestimmt, welche sich bei auftretenden Temperaturschwankungen ändert* Sofern diese ViskositätsVeränderungen nicht irgendwie ausgeglichen werden, sinkt der Widerstand, welcher durch die Dämpfungsflüssigkeit dem sich bewegenden Dämpfungselernent entgegengesetzt wird, bei steigender Tempo-

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ratur, was auf manchen Anwendungsgebieten zu unerwünschten Wirkungen führen kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Dämpfungseinrichtung zu schaffen, bei der die oben erwähnten Nachteile nicht auftreten, indem eine entsprechende Einrichtung zum Ausgleich der Temperaturschwanlkungen der Dämpfungsflüssigkeit vorgesehen ist.

Die Lösung der gestellten Aufgabe erfolgt bei einem erfindungsgemäßen Dämpfungselement dadurch, daß diesem wenig-™ stens eine durch Temperaturveränderungen verstellbare Steuereinrichtung zugeordnet ist, die durch temperaturbedingte Viskositätsveränderungen.in der Flüssigkeit bedingte Veränderungen des Dämpfungsgrades durch entsprechende Verstellung des Strömungsquerschnitts des Durchlaufs für die verdrängte Flüssigkeit ausgleicht.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel dieser Steuereinrichtung ist vorgesehen, daß diese mit eimern Regelelement ausgestattet ist, welches einen Teil der Strömungsbahn für die Flüssigkeit begrenzt und so versetzbar ist, daß dadurch eine Erweiterung oder Verengung der Ströraisngsfoahn für die || Flüssigkeit bewirkt wird. Bei der Verwendung einer Dämpf ungseinrichtung, welche eine über einen Winkelbereich versetzbare Anordnung des Dämpfungselements aufweist, ist.es möglich, durch verhältnismäßig geringe Temperaturunterschiede bewirkte Dieensionsveränderungen zu vervielfachen und dadurch die Voraussetzungen für eine größer© fjfoertragungsbewegung auf das Regelelement zu bewirken, welches die Veränderung der Strömungsbahn vornimmt.

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Bei einem einfachen konstruktiven Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, daß das Regelelement Endteile aufweist, mittels denen es in einer Basis befestigt ist und zwischen denen sich ein Mittelteil erstreckt, das relativ zu den Endteilen schwenkbar ist, wobei der Abstand zwischen den Endteilen durch die Basis vorgegeben ist und durch Temperaturschwankungen verursachte Längenveränderungen des Regelelements relativ zu diesem Abstand das Mittelteil in Richtung auf die oder von der Basis hinweg bewirken.

Bei einem Ausfuhrungsbeispiel gemäß der Erfindung ist die Dämpfungseinrichtung so eingerichtet, daß sie auf Rotationsbewegungen anspricht, wobei das Dämpfungselement über einen Vinkelbereich versetzbar ist und eine Anzahl von Schwingen aufweist, die symmetrisch zur Achse des Dämpfungselements je in einem geschlossenen Raum angeordnet sind, wobei zwischen den einzelnen Räumen Durchlässe für die verdrängte Flüssigkeit vorgesehen sind· Dabei sind zwischen einem Paar von geschlossenen Räumen Steuereinrichtungen angeordnet, von denen jede mittels schwenkbarer Lagerungen in einem radialen Außenbereich des Gehäuses befestigt ist, so daß die Steuereinrichtung quer in den radialen Abstand zwischen dem Bereich des Gehäuses und dem Dämpfungselement hineinragt und ein Abstand zwischen dem Dämpfungselement und der Steuereinrichtung den Durchlaß für die Flüssigkeit, zwischen den geschlossenen Räumen, bildet.

In den beiliegenden Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel für eine Däepfungseinrichtung gemäß der Erfindung schematisch dargestellt, das anhand der nachfolgenden Beschreibung in einzelnen erläutert wird, wobei eich aus der Zeichnung und Beschreibung weitere Vorteile, gemäß den beige-

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fügten Unteransprüchen, ergeben. Bs zeigen:

Fig. 1 einen Schnitt durch eine Rotations-Dämpfungseinri chtung; und

Pig. 2 einen Schnitt gemäß der Linie A-A in Fig. 1.

Die in den Zeichnungen dargestellte Dämpfungseinrichtung besteht aus einem Gehäuse 2, in welchem ein Dämpfungselement k drehbar mittels einer mittigen Achse 5 in Lagern 6 angeordnet ist. Das Dämpfungselement k weist zwei diametral zueinander angeordnete Schwingen 8 auf, von denen jede in einem geschlossenen, separaten Raum 9 des Gehäuseinnenteils angeordnet ist, wobei sich deren WinkeIbereiehe bis zu diametral zueinander angeordneten Steuereinrichtungen 10 erstrecken. Das Innere des Gehäuses ist mit Dämpfungsflüssigkeit aufgefüllt, eine Entlüftungsöffnung 12 zum Entlüften des Gehäuseinnenraums ist vorgesehen und eine Relativ-Rotation zwischen dem Gehäuse 2 und dem Dämpfungselernent k trifft daher auf den Widerstand der Dämpfungsflüssigkeit, die beim Verändern der Volumen an jeder Seite jeder Schwinge 8 durch den Spalt zwischen dem Gehäuse und den Schwingen hindurchtritt und von einem der Räume 9 des Gehäuseinnenraums in den anderen überströmt, wobei die Dämpfungsflüssigkeit zwischen dem Spalt zwischen der Steuereinrichtung 10 und der Achse des Dämpfungselements h hindurchströmt.

Um die Auswirkungen geringeren Strömungswiderstands infolge geringerer Viskosität der Dämpfungsflüssigkeit bei ansteigender Temperatur zu reduzieren, sind die Steuereinrichtungen 10 so eingerichtet, daß sie bei Veränderungen der Temperatur der Dämpfungsflüssigkeit so versetzt werden, daß ein Anstieg der Temperatur den Strömungsbahnquerschnitt zwi-

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schen den sich gegenüberliegenden Bereichen des Gehäuse« innenraumes verkleinert.

Jede dieser Vorrichtungen besteht aus einem Basisteil 14, welches mittels Schrauben 16 am Gehäuse 2 befestigt ist, die jedoch auch einstückig mit dem Gehäuse hergestellt werden kann» Eine Brücke 18 aus einem Werkstoff, beispielsweise Nylon, mit einer relativ hohen thermischen Ausdehnungszahl ist an der Basis 14 durch sich gegenüberliegende bogenförmige Kantenbereiche 20 befestigt, die ihrerseits in entsprechend angepaßte gewölbte Lippen 22 an den Enden der Basis 14 angeordnet sind, während ein Vorsprung 24 der Brücke frei in eine Nut 26 der Basis 14 eingreift. Die radiale Innenseite der Brücke weist ein Mittelteil 28 auf, dessen Wölbung der Wölbung der benachbarten Fläche der Achs© 5 des Dämpfungselements angeglichen ist und diese Fläche wird von der Achse her, durch ein Paar von Blattfedern 30, radial nach außen gedrückt, wobei sich die Enden der Blattfedern 30 an Schultern32 in den Kantenbereichen 20 der Brücke abstützen und die Blattfedern selbst durch zugeordnete Schlitze 34 im Vorsprung 24 hindurchgeführt sind, wo sie die radial verlaufende Kraft auf das Mittelteil der Brücke übertragen. Gleichzeitig stellt diese radial wirkende Kraft eine Verstärkung der Kraft dar, welche an den Enden der Federn die Kanten der Brücke in gewünschter Weise in die Lippen 22 der Basis 14 drückt.

Unmittelbar in der Nähe des VorSprungs 24 sind zwei Nuten 36 vorgesehen, welche sich quer über die Brücke und parallel zur Achse der Dämpfungseinrichtung erstrecken und dadurch eine Reduzierung der Stärke der BrUckenwand an den dem Vorsprung gegenüberliegenden Enden bewirken. Es ist zu bemerken,

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daß'die Brücke em ihren Enden infolge der entsprechenden Lagerung schwenkbar ist₉ während die Nuten 36 zwei weitere Schwenkverbindungen zwischen dem Mittelteil 28 der Brücke und den angrenzenden, sich gegenüberliegenden Seitenteilen bilden, die sich von diesem Mittelteil erstrekken. Beim Wechsel der Temperatur ergibt sich eine relative Längendifferenz zwischen der Brücke und üem Abstand der Lagerungen an der Basis,- wobei diese Differenz durch eine Bewegung der Brücke, ähnlich einer durch Stift© verbundenen Einheit, kompensiert wird und sich somit nach einer stärkeren Ausdehnung des Brückenmaterials gegenüber der Basis die beiden Seitenteile der Brück® nach innen um ihre Lagerung 22 schwenken und dabei das Mittelteil 28 dichter an die Achse 5 herandrücken, wobei die bogenförmige Innenseite des Mittelteils 28 im wesentlichen unverändert bleibt»

Es ist offensichtlich, daß dadurch d®r Strom durch den Spalt zwischen der Brücke und der Achse diesen reduzierend beeinflußt. Sofern dieser Effekt dem Absinken der Viskosität der Dämpfungsflüssigkeit bei Temperaturanstieg angepaßt wird, kann erreicht werden, daß sich der Strömungswiderstand, wenn überhaupt,, nur geringfügig verändert,, Sofern der normale Abstand in den Spalten relativ-groß ist (beispielsweise O₉25 nun bis O₉^s- am) ₉ bezogen auf die Toleranzen zwischen den anderen, relativ su©isaamder bewegbaren Flächen im GehäuseimaemrauMH (etwa O₈O5 oma bis Q₅QS- n), kanm die durch die Versetzung des Brücksnteils erfolgend® .Veränderung des Strömungequerschnitts einen. Stouereffekt auf den gesamten Strömungswiderstand $®χ> Bänapfengsflüssigkeit ausüben.

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Im Betrieb der Dämpfungseinrichtung kann es vorkommen, dass die Bewegung des Därapfungselements k eine Strömung durch die Spalten zwischen der Brücke 18 und der Achse 5 verursacht, die durch Flüssigkeitsdruck verursachte asymmetrische Kräfte an der Brücke wirksam werden lässt, so dass die Tendenz zum Versetzen der Brückenseitenteile auftritt, die sich von jeder Nut 36 erstrecken, so dass diese in den Lippen 22 verschwenken und ein Seitenteil erhöhtem Druck ausgesetzt ist, welcher dieses nach aussen und das andere einem, reduzierten Druck ausgesetzt ist, welcher dieses nach innen zwingt. Die Anordnung des Vorsprungs 2k in der Nut unterbindet die WinkelVersetzung des Mittelteils 28, die andernfalls aus diesen Druckkräften entstehen würde, während gleichzeitig der infolge Temperaturveränderungen auftretenden radialen Versetzung des Mittelteils Raum gegeben wird, so dass der Spalt zwischen der Brücke und der Dämpfungselementachse im wesentlichen gleich bleibt und der Dämpfungsgrad durch diese vorübergehenden Druckunterschiede in der Dämpfungsflüssigkeit nicht beeinflusst wird.

Die Eigenschaft der Veränderung des Strömungsquerschnitts im Zusammenhang mit der Temperatur wird selbstverständlich zum Teil durch die relativen Ausdehnungswerte der verwendeten Werkstoffe beschränkt. Veränderungen der wirksamen Winke!anordnungen der Schwenkverbindungen der Brücke können ebenfalls zu einer gewissen Steuerung dieser Eigenschaft beitragen. Wenn z.B. die zum vorstehenden Ausführungsbeispiel beschriebene Nylonbrücke 18 in einer Aluminiumbasis 14 gelagert wird, kann der Winkel, welcher durch eine

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Basislinie zwischen den Schwenkpunkten der beiden Lippen 22 und einer Linie von jedem dieser Schwenkpunkte zu den benachbarten Nuten 36 gegeben ist, ca. 19 betragen.

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Claims

Patentansprüche

1. /Dämpfungseinrichtung mit einem Gehäuse mit wenigstens einem geschlossenen Hohlraum, in welchem ein Dämpfungselement gegen den Widerstand verdrängter Flüssigkeit bewegbar ist und in welchem Steuerelemente den Dämpfungsgrad durch Veränderung eines Durchlaufs der durch das Dämpfungselernent verdrängten Flüssigkeit steuern, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine durch Temperaturveränderungen verstellbare Steuereinrichtung (.10) vorhanden ist, die durch temperaturbedingte Viskositätsveränderungen in der Flüssigkeit bedingte Veränderungen des Dämpfungsgrades durch entsprechende Verstellung des Strömungsquerschnitts des Durchlaufs für die verdrängte Flüssigkeit ausgleicht*

2. Dämpfungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (1O) ein Regelelement (18) aufweist, welches einen Teil der Strömungsbahn für die Flüssigkeit begrenzt und so versetzbar ist, dass dadurch eine Erweiterung oder Verengung der Strömungsbahn bewirkt wird.

3. Dämpfungseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Regelelement (18) Endteil® aufweist, mittels derer es in einer Basis (14) befestigt ist und zwischen denen sich ein Mittelteil (28) erstreckt, das relativ zu den Endteilen schwenkbar ist, wobei der Abstand 25wischen den Endteilen durch die Basis vorgegeben ist und durch

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TemperaturSchwankungen verursachte LängenVeränderungen des Regelelements (18) relativ zu dessen Abstand das Mittelteil in Richtung auf die oder von der Basis hinweg bewirken»

4, Dämpfung»©inricntung nach Anspruch 3 s dadurch gekennzeichnet, dass die Endteile schwenkbar in der Basis (1*0 befestigt sind_o

^ 5· Dämpfungseinrichtumg nach den. Ansprüchen 3 oder -4$ dadurch gekennaeichn©t_s dass die Endteile und das Mittelteil als einstückiges Regelelement (18) ausgebildet sind und das Schwenken d@a Mittelteils relativ zu den Endteilen, in Bereichen (36) reduzierter Materialstärke.eintritt, die_r den Übergang zwischen den Teilen des Regeleleraents bilden»

6. Dämpfungseinrichtung nach ©inana dar Anspruch© 3 bis 5» dadurch gekennzeichnet g, dass Sicherungs-θ lernen te» (24,26) vorgesehen sind, welche ein Verschwenken de© Mittelteils relativ zur Basis verhindern oder beschränken®

7· Dämpfungseinrichtung nach Anspruch 6₉ dadurch gekennzeichnet, dass di® Sich©rungsθ!©ment® ein Bew©gungs-Begrenzuiigs©lesii®nt (24) a@s Regelelement® aufweisen, das mit ©iaena weiteren. B®gr©ngumg3eloment (26) der Basis in V©rdr®Saung verhindernder" Wirkyerbindung steht, wobei das ©rstgeimaiuat® Begrenzungselement (24) am Mittelteil ©d©r am dies©« anliegend angebracht ist
Mittelteils zum weiteren
verschiebbar ist®

8. Dämpfungseinrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 71 dadurch gekennzeichnet_t dass Federelemente (30) in der Weise angeordnet sind, dass sie das Mittelteil in eine Richtung drücken, in der eine Vergrösserung des Strömungsquerschnitts des Durchlaufs eintritt.

9· Dämpfungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Dämp— fungseletnent (4) über einen Winkelbereich versetzbar ist und eine Anzahl von Schwingen (8) aufweist, die symmetrisch zur Achse des Dämpfungselements je in einem geschlossenen Raum (9) angeordnet sind, wobei zwischen den einzelnen Räumen Durchlässe für die verdrängte Flüssigkeit vorgesehen sind.

10. Dämpfungseinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen einem Paar von geschlossenen Räumen (9) Steuereinrichtungen (1O) angeordnet sind, von denen jede mittels schwenkbarer Lagerungen (20,22) in einem radialen Aussenbereich des Gehäuses (2) befestigt ist, so dass die Steuereinrichtung quer in den radialen Abstand zwischen dem Bereich des Gehäuses und dem Dämpfungselement (k) hineinragt, und ein Abstand zwischen dem Dämpfungselement und der Steuereinrichtung den

Durchlass für die Flüssigkeit zwischen den geschlossenen Räumen bildet.

11. Dämpfungseinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchlässe eine grössere Abmessung aufweisen als die Toleranzen zwischen den Schwingen und den an diesen angrenzenden Wänden des Gehäuses.

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