DE2160573A1

DE2160573A1 - Vorrichtung zur daempfung von stoessen und schwingungen

Info

Publication number: DE2160573A1
Application number: DE19712160573
Authority: DE
Inventors: Hans Gruener; Heinz Nicolay
Original assignee: Graubremse GmbH
Current assignee: Graubremse GmbH
Priority date: 1971-12-07
Filing date: 1971-12-07
Publication date: 1973-06-28
Also published as: DE2160573B2; GB1411611A; FR2164158A5

Description

Graubremse GmbH, 69OO Heidelberg, Eppelheimer Str. 76

Vorrichtung zur Dämpfung von Stößen und Schwingungen

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Dämpfung von Stößen und Schwingungen mit zwei ineinander geführten, druck- und zugfesten und an den zu dämpfenden Teilen anlenkbaren Verbindungselementen, wie Kolbenstange und Rohr oder dergl. Derartige Vorrichtungen werden im allgemeinen als Stoß- oder Schwingungsdämpfer bezeichnet und finden insbesondere vielfache Anwendung im Automolbilbau.

Bekannt sind für den angegebenen Verwendungszweck hydraulische Stoßdämpfer, bei denen in einem Rohr eine Kolbenstange geführt ist. An der Kolbenstange ist ein Kolben befestigt, der in den meisten Fällen mit einem oder mehreren' Ventilen versehen ist. Die Anordnung dieser Ventile ge-' stattet es, eine richtungsäbhängige Charakteristik des Dämpfers zu erreichen. Die Verwendung von Flüssigkeit als liämpfungsmedium bringt es mit sioh, daß Diohtelemente erforderlich sind, die einer Dauerbeanspruchung unterliegen. Es ist eine bekannte Tatsache, daß Stoßdämpfer infolge, von Undichtigkeiten ihre,Dämpfungsflüssigkeit verlieren. Sie werden damit unbrauchbar und stellen eine Gefahr dar.

30982670014

Gegenüber diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der vorr liegenden Erfindung, eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, die besonders einfach aufgebaut ist und die beschriebenen Nachteile nicht mehr aufweist. Darüber hinaus soll es möglich sein, die Vorrichtung in einfacher Weise an verschiedene Anwendungsfälle anpassen zu können. Hierzu ist es insbesondere erforderlich, die Charakteristik der Dämpfungseinrichtung zu beherrschen.

Erfindungsgemäß wird dies durch die Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art erreicht, die ein mechanisch wirkendes Reibglied aufweist, welches mit einem der beiden Verbindungselemente formschlüssig verbunden ist. Dabei weist das andere Verbindungselement zwecks Kraftschluß zum Reibglied eine auf das Reibglied abgestimmte Reibfläche auf. Diese mechanisch wirkende Vorrichtung ist gegenüber dem Stand der Technik in mehrfacher Hinsioht vorteilhaft. Es entfallen die bei hydraulischen Stoßdämpfern üblichen Dichtungselemente und die hierauf zurückzuführenden nachteiligen Folgen. Die Herstellung der Teile und der Zusammenbau ist vereinfacht, weil grundsät zlioh weniger und einfacher bearbeitete Teile zum Einsatz kommen. Die vorliegende Vorrichtung arbeitet völlig , unabhängig von irgendwelchen Ventilen oder Überströmkanälen. Darüber hinaus ist die Charakteristik der Dämpfungseinrichtung durch die Formgebung beeinflußbar. Im Vergleich zu hydraulischen Dämpfern ist die vorliegende Dämpfungseinrichtung weitgehend temperaturunabhängig.

In bevorzugter AusfUhrungsform weist die formschlüssige Verbindung zwischen dem Reibglied und dem einen Verbindungselement in ihrer relativen Lage einstellbare Anschläge auf. Die einstellbaren Anschläge können zur Aufbringung einer konstanten oder aber auch einer wegabhängigen, temporären Vorspannung auf das Reibglied ausgebildet sein. Durch die Formgebung der Anschläge und die Formgebung des Reibgliedes wird die jeweils gewünschte Charakteristik der Dämpfeinrichtung erzielt. Dabei sind als Ansohläge für das Reibglied in

30932670014

der Neigung abgestimmte Formflächen, wie ebene Flächen, Kegelmantelflächen, Kugelfiäehen oder dergl., vorgesehen. Die mit der Reibfläche des anderen Verbindungselementes korrespondierende Oberfläche des Reibgliedes ist zwecks Erzeugung einer richtungsabhängigen unterschiedlichen Dämpfungskraft asymmetrisch gewellt, gezahnt oder durchbrochen ausgebildet. Auch hier ergeben sich die verschiedensten Möglichkeiten der Formgebung, je nach der gewüniohten Charakteristik. Als weiterer Vorteil dieses Dämpfers ergibt sich, daß die Dämpfungscharakteristik unabhängig von der jeweiligen Einbaulage des Dämpfers ist.

In besonderer Ausführungsform sind die Anschläge nachgibig ausgebildet oder mit Freiräumen zur Aufnahme eines Teiles der Masse des Reibgliedes versehen. Auch durch diese gezielte Freiraumanordnung wird die weg- und geschwindigkeitsabhängige Charakteristik der Dampfungseinrichtung eingestellt. Das Reibgiied selbst besteht vorzugsweise aus einem zellular aufgebauten Kunststoff, beispielsweise aus Polyurethan.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung läßt sich universell anwenden. Das Hauptanwendungsgebiet besteht im Einsatz als Stoß- und Schwingungsdämpfer. Die Vorrichtung kann aber auch als Fest- oder Einstelleinrichtung Verwendung finden.

Der Erfindungsgedanke laßt mehrere konstruktive Ausführungen zu. Er ist anhand einiger bevorzugter Beispiele in den Zeichnungen dargestellt und im folgenden beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt durch die Vorrichtung in einer ersten Ausführungsform,

Fig. 2 einen Querschnitt durch eine weitere Vorrichtung,

303826/0014

Fig. j5 eine weitere Ausgestaltüngsmöglichkeit,

Fig. 4 eine weitere Ausgestaltungsmöglichkeit,

Fig. 5 einen Querschnitt durch das Reibglied,

Fig. 6 eine Draufsicht auf ein weiteres Reibglied,

Fig. 7 einen Schnitt gemäß der Linie VII-VII in Fig. 6,

Fig. 8 eine, weitere Vorrichtung im Schnitt und

Fig. 9 eine weitere Ausgestaltungsmöglichkeit.

Die Vorrichtung- zur.Dämpfung von Stoßen und Schwingungen weist zwei ineinander geführte, druck- und zugfest ausgebildete Verbindungselemente 1, 2 auf. Die Verbindungselemente 1, 2 sind beispielsweise eine Kolbenstange und ein Kolbenrohr oder zwei teleskopartig ineinander geführte Rohre oder dergl. Die Verbindungselemente 1 und 2 besitzen in üblicher Weise Befestigungsaugen 3* 3' zur Anlenkung an den zu dämpfenden Teilen.

* Mit einem der beiden Verbindungselemente, beispielsweise mit dem Verbindungselement 1, wie in Fig. 1 dargestellt> ist ein mechanisch wirkendes Reibglied 4 formschlüssig verbunden. Das mechanisch wirkende Reibglied 4 besteht vorzugsweise aus einem zellular aufgebauten Kunststoff, beispielsweise aus Polyurethan. Das Reibglied 4 weist eine Oberfläche 5 auf, die dem jeweils anderen Verbindungselement, beispielsweise dem Verbindungselement 2, zugekehrt ist. Der Oberfläche 5 entspricht am Verbindungselement 2 die Reibfläche 6. Oberfläche 5 und Reibfläche 6 können aufeinander abgestimmt sein.

Für die formschlüssige Verbindung des Reibgliedes 4 mit dem Verbindungselement 1 ergeben sich zahlreiche Möglich-

309826/OOU

lichkeiten, je nach der gewünschten Dämpfungscharakteristik der Vorrichtung. Wesentlich für die Dämpfungscharakteristik ist die Formgebung des Reibgliedes 4/die Anpassung der Oberfläche 5 an die Reibfläche 6 sowie die Wahl und die Anordnung der im folgenden noch beschriebenen Anschläge.

Die formschlüssige Verbindung des Reibgliedes 4 mit beispielsweise dem Verbindungselement 1 wird durch eine Reihe von Anschlägen 7, 8, 9 erreicht. In der in Fig. dargestellten Ausführungsform ist beispielsweise der Anschlag 7 als Scheibe ausgebildet, die auf das Verbindungselement 1 aufgeschweißt Ist. Die Scheibe 7 erstreckt sich mehr oder weniger in radialer Richtung und stützt so das Reibglied 4 in der einen Bewegungsrichtung auf einem kleineren oder größeren Umfang ab. In der entgegengesetzten Bewegungsrichtung kommt der Anschlag 8 zum Einsatz, der hier als lose auf dem Verbindungselement 1 aufschiebbare Scheibe ausgebildet ist. Es ist eine Mutter 10 vorgesehen, die auf dem Gewinde 11 des Verbindungselementes 1 verstellbar und vorzugsweise konterbar ist. Durch die Anschläge 7 und 8 wird das Reibglied 4· bei dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel auf dem Verbindungselement 1 festgelegt. Die Einstellbarkeit der Anschläge 7* 8 ist vorzugsweise so gewählt, daß auch eine ständige Vorspannung auf das Reibglied 4 ausgeübt werden kann. Diese Vorspannung ist dann erforderlich, wenn beispielsweise eine Ansprechschwelle in der Charakteristik erreicht werden soll. Sind bei dem in Fig. 1 dargestellten Beispiel die Durchmesser der als Scheiben ausgebildeten Anschläge 7 und 8 gleich groß und ist die Oberfläche 5 symmetrisch zur Verschieberichtung ausgebildet, so weist die Dämpf ungseinrichtung eine Dämpfungscharakteristik auf, die von der Verschieberichtung unabhängig list. -

309826/0014

Im Gegensatz dazu zeigt die Ausfuhrungsform nach Fig. 2 die Verwendung der Anschläge 7 und 8'. Der Anschlag 8' besteht hierbei aus einem Metallteil, welches eine 'Kegelmantelflache aufweist. Entsprechend ist die Gegenfläche 12 am Reibglied 4 ebenfalls kegelmant'elförmig ausgebildet. Durch die unterschiedliche Gestaltung der Anschläge 7 und 8' wird eine unterschiedliche Charakteristik der Dämpfungseinriohtung in Abhängigkeit von der Versohieberiehtung erreicht. Durch die Anordnung der Keilflächen wird in der einen Verschieberichtung die Vorspannung auf das Reibglied 4 erhöht, so daß sich auch die Dämpfungskraft entsprechend verändert.

Bei dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Anschläge 7'> T» 8, 8' vorgesehen. Die Neigung der Anschläge 7' und 8' ist vorzugsweise unterschiedlich, um wiederum eine richtungsabhängige Charakteristik der Dämpfungseinriohtung zu erzeugen. Darüber hinaus ist aber auch der Anschlag 8 als im Durohmesser wesentlich kleinere Scheibe im Vergleich zum Anschlag 7 ausgebildet» Damit wird der Freiraum 13 geschaffen, in welchen die Masse des Reibgliedes 4 bei entsprechender Verschieberichtung teilweise eindringen kann. Auch durch diese Maßnahme wird die Anpreßkraft zwischen der Oberfläche 5 und der Reibfläche 6 richtungsabhängig beeinflußt.

Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 zeigt neben den Anschlägen 7 und 8 einen weiteren, als Kugelfläche ausgebildeten Anschlag 9, der mit dem Verbindungselement 1 in Vebindung steht. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel sind gezielt Freiräume 13' und 13" vorgesehen, in welche einen Teil der Masse des Reibgliedes 4 bei entsprechender Abstützung auf den Anschlägen ausweichen kann.

Fig. 5 zeigt einen Querschnitt durch das Reibglied 4, welches eine asymmetrisch ausgebildete Oberfläche 5

309826/0014

aufweist. Die Oberfläche 5 kann gezahnt oder gewellt ausgebildet sein. Sie kann Vertiefungen aufweisen, die auch der Aufnahme und Aufbewahrung eines Schmiermittels dienen können. Die Fig. 6 und 7 zeigen eine besondere Ausgestaltung der Oberfläche 5 des Reibgliedes 4. Auf der Oberfläche sind hierbei spitz zulaufende Nuten vorgesehen. Auch durch diese Formgebung wird die Charakteristik der Dämpfung richtungsabhängig beeinflußt, weil sich die Masse des Reibgliedes 4 richtungsabhängig verschieden auf sich selbst abstützen kann.

Die Fig. 8 und 9 zeigen besonders einfache Ausführungsbeispiele der Dämpfungseinriohtung. In Fig. 8 sind die beiden Verbindungselemente 1 und 2 als ineinander verschieblich geführte Rohre ausgebildet. Das Reibglied 4 ist hier beispielsweise auf das Verbindungselement 1 aufgeklebt oder aufvulkanisiert. Diese Verklebung oder Vulkanisierung übernimmt dann gleichzeitig die Funktion der Anschläge 7 bis 9. Es ist selbstverständlich auch möglich, die Anordnung so zu treffen, wie dies in Fig. 9 dargestellt ist. Hierbei ist das Reibglied 4 formschlüssig mit dem außenbefindlichen Verbindungselement 1 verbunden, während das Verbindungselement 2 relativ zum Reibglied 4 bewegbar ist.

9826/0014

Claims

Patentansprüche

ί l.J Vorrichtung zur Dämpfung von Stoßen und Schwingungen mit zwei ineinander geführten, druck- und zugfesten und an den zu dämpfenden Teilen anlenkbaren Verbindungselementen, wie Kolbenstange und Rohr oder dergl., dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung ein mechanisch wirkendes Reibglied (²I-) aufweist, welches mit einem der beiden Verbindungselemente (l) formschlüssig verbunden ist, und daß das andere Verbindungselement (2) zwecks Kraftsöhluß zum Reibglied (4) eine auf das Reibglied (4) abgestimmte Reibfläche (6) aufweist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die formschlüssige Verbindung zwischen dem Reibglied (4) und dem einen Vabindungselement (1) in ihrer relativen Lage einstellbare Anschläge (7 bis 9) aufweist.
5» Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die einstellbaren Anschläge (7 bis 9) zur Aufbringung einer konstanten Vorspannung auf das Reibglied (4) ausgebildet sind.
k 4. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die einstellbaren Anschläge (7 bis 9) zur Aufbringung einer wegabhängigen, temporären Vorspannung auf das Reibglied (4) ausgebildet sind.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Anschläge (7 bis 9) für das Reibglied (4) in der Neigung abgestimmte Formflächen, wie ebene Flächen, Kegelmantelflächen, Kugelflächen oder dergl., vorgesehen sind.

3 0 9 8 2 8/0014
6. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 5j dadurch gekennzeichnet, daß die mit der Reibfläche (6) des anderen Verbindungselementes' (2) korrespondierende Oberfläche (5) des Reibgliedes (4) zwecks Erzeugung einer riohtungsäbhängigen unterschiedlichen Dämpfungskraft asymmetrisch gewellt, gezahnt oder durchbrochen ausgebildet ist. ■
7. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschläge (7 bis 9) nachgibig ausgebildet oder mit Freiräumen (13* 13'* 13") zur Aufnahme eines Teils der Masse des Reibgliedes (4) versehen sind.
8. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Reibglied (4) aus einem zellular aufgebauten Kunststoff besteht.

309826/0014

Leerseite