DE2553504A1

DE2553504A1 - Schwingungsdaempfer insbesondere fuer grosse massen

Info

Publication number: DE2553504A1
Application number: DE19752553504
Authority: DE
Inventors: Gerd Reimer; Heinz Schneider
Original assignee: Weser AG
Current assignee: Weser AG
Priority date: 1975-11-28
Filing date: 1975-11-28
Publication date: 1977-06-02
Also published as: GB1569157A; DK414276A; BE847181A; NO764038L; FR2333168A1; SE7610979L; NL7609705A; IT1076490B

Description

Schwingungsdämpfer insbesondere für große Massen.

Die Erfindung betrifft einen Schwingungsdämpfer, insbesondere für große Massen, bei dem mit Flüssigkeit gefüllte Arbeitsräume über eine Drosselstrecke miteinander verbunden sind und das Volumen wenigstens eines Arbeitsraumes durch die Bewegung eines mit der Masse verbundenen Kolbens veränderbar ist.

Schwingungsdämpfer, bei denen ein Kolben in einem mit Flüssigkeit und/oder mit Gas gefüllten Zylinder arbeitet und einseitig mit seiner Kolbenstange im Zylinderdeckel oder im Zylinderboden ge-

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führt ist, sind insbesondere als Stoßdämpfer für Kraftfahrzeuge in unterschiedlicher Ausführung bekannt. Die Verbindung der beiden Arbeitsräume im Zylinder besteht aus Bohrungen im Kolben beziehungsweise in der Kolbenstange oder aus einer Bypass-Leitung unter Einschaltung einer Drosselstrecke, die in einigen bekannten Fällen regelbar ausgebildet ist. Für die Abdichtung des Kolbens gegenüber der Zylinderinnenfläche und für die Abdichtung der Durchführung der Kolbenstange durch den Zylinderdeckel beziehungsweise den Zylinderboden sind bisher Gleitdichtungen angewendet worden, die aus den Gründen ihres Konstruktionsprinzips für große Schwingungsamplituden und niedere Frequenzen geeignet sind, wenn bestimmte Vorkehrungen getroffen werden. Gleitdichtungen unterliegen einem Verschleiß. Zumindest bei hohen Belastungen sind Leckverluste zu erwarten. Als Dämpfungsmittel für schwingfähige Systeme mit kleinen Schwingungsamplituden und/oder hohen Schwingungsfrequenzen sind Schwingungsdämpfer nach dem Stande der Technik nicht brauchbar.

Bekannt sind außerdem Manschetten aus einem elasti-

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sehen Material zur schützenden Umhüllung von sich bewegenden Bauteilen, insbesondere Manschetten in Faltenbalgausbildung.

Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Schwingungsdämpfer mit den eingangs genannten Merkmalen in der Weise auszubilden, daß die Dämpfung von Schwingungen mit kleinen Amplituden und höheren Frequenzen insbesondere bei relativ großen Massen erreicht wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe sind erfindungsgemäß rohrförmige Kompensatoren zur Abdichtung zwischen dem Kolben beziehungsweise der Kolbenstange und dem Gehäuse des den Kolben aufnehmenden Arbeitsraumes vorgesehen, die in der Bewegungsrichtung des Kolbens in dem Arbeitsraum längenveränderlich sind und die an den Stellen der Abdichtung der Arbeitsräume zwischen dem Kolben und dem Gehäuse mit ihren Enden einerseits am Kolben und andererseits am Gehäuse befestigt sind.

Die rohrförmigen Kompensatoren vermeiden Gleitdichtungen und sorgen für eine absolut leckfreie und

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verschleißfreie Abdichtung des Kolbens gegenüber dem Gehäuse und den Kolbenstangendurchführungen durch den Gehäusedeckel beziehungsweise den Gehäuseboden, so daß das Volumen der Arbeitsräume exakt fixiert und nur durch die Kolbenbewegung veränderbar ist. Erreicht wird dadurch erstmals, daß die bei der geringsten Kolbenbewegung in dem Arbeitsraum verdrängte Flüssigkeit (Hydrauliköl) ohne Schwund in einen anderen Raum gedrückt wird, wobei eine Drosselstrecke einen Druckstau bewirkt, der sich als Dämpfungskraft auf eine Schwingung auswirkt. Der Kolben kann nur in dem Maße bewegt werden, wie ein Flüssigkeitsaustausch über die feine Drosselstrecke zwischen den beiden Arbeitsräumen möglich ist. Der Querschnitt der Drosselstrecke tendiert dabei gegen Null. Ein Schwingungsdämpfer nach der Erfindung reagiert bereits auf Schwingungen mit äußerst kleiner Amplitude und auf Schwingungen mit höherer Frequenz als sie zum Beispiel bei der Stoßdämpfung bei Kraftfahrzeugen auftritt. Er ist insbesondere zur Dämpfung von Schwingungen mit hoher Frequenz geeignet. Der Einbau erfolgt in Anlehnung an den Stand der Technik in der Weise, daß das Gehäuse und das nach aussen geführte Ende

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der Kolbenstange, welche nach einer weiteren besonderen Ausbildung der Erfindung sowohl im Zylinderdeckel als auch im Zylinderboden und damit zweifach geführt sein kann, an unterschiedlichen Teilen befestigt werden, und zwar einerseits an dem schwingfähigen System, dessen Schwingungen durch den Schwingungsdämpfer zu dämpfen, möglichst zu tilgen sind, und andererseits an einer möglichst großen Masse, zum Beispiel einem Fundament oder dergleichen. Bevorzugtes Anwendungsgebiet für Schwingungsdämpfer nach der Erfindung sind größere Apparate, vor allem Kondensatoren, insbesondere, wenn diese auf Schiffen angeordnet sind.

Zur Bildung der Kompensatoren sind in Anpassung an die hohen Drucke in den Arbeitsräumen metallische Faltenbalgrohre mit großer Elastizität in Längsrichtung des Faltenbalges vorgesehen, wie sie nachstehend anhand einer Zeichnung erläutert werden.

Zur Erleichterung der Montage und zur konstruktiven Verwirklichung des Erfindungsgedankens ist das Gehäuse des Schwingungsdämpfers bei einer vorteilhaften Ausbildung durch einen gegenüber der Innenfläche des vorteilhaft zylindrischen Gehäuses vorspringenden

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Flansch in zwei gleichgroße Arbeitsräume unterteilt, wobei an diesem Flansch die einen Enden zweier den Kolben umgebender Kondensatoren befestigt sind, deren andere Enden mit dem Kolben dicht verbunden sind. Aus dem gleichen Grunde umgibt je ein Kompensator die Kolbenstange beiderseits des Kolbens und ist mit dem einen Ende an der Innenseite des Gehäusedeckels beziehungsweise des Gehäusebodens sowie mit dem anderen Ende an der dieser Innenseite des Gehäusedeckels beziehungsweise Gehäusebodens zugekehrten Kolbenfläche dicht befestigt. In allen Fällen vermeiden die Kompensatoren Dichtungen mit sich relativ zueinander bewegenden Teilen.

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind auf der Zeichnung im vertikalen Mittelschnitt schematisch dargestellt.

Der Schwingungsdämpfer des Ausführungsbeispieles nach Figur 1 weist einen inneren Kolben 1 auf, der in einem Gehäuse 2 mit den Arbeitsräumen A und B angeordnet und beidseitig mit einer Kolbenstange im Deckel beziehungsweise Boden des Gehäuses geführt ist. Ein innerer Flansch 4 grenzt die beiden Arbeite·

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räume A und B gegeneinander ab. An diesem Flansch sind die einen Enden zweier Kompensatoren 5 und 6 befestigt, deren andere Enden etwa in Nähe der Kolbenflächen dicht mit dem Kolben 1 verbunden sind. Bei der dargestellten Ausführungsform durchgreift der Kolben 1 mit- einem gewissen Spielraum die mittige Öffnung des Flansches, so daß eine Führung des Kolbens unmittelbar am Zylinder nicht erfolgt. Auf jeder Kolbenseite ist ein weiterer die Kolbenstange 3 umschließender Kompensator 7 beziehungsweise 8 vorgesehen, deren eine Enden in den Deckel- beziehungsweise Bodenteilen des Gehäuses 2 und deren andere Enden an den diesen Deckel- beziehungsweise Bodenteilen jeweils zugekehrten Kolbenflächen dicht befestigt sind. Das Ausführungsbeispiel zeigt ein Gehäuse 2 mit zwei gleichgroßen Arbeitsräutnen A und B, die mittels einer Verbindungsleitung 9 miteinander verbunden, in welche eine Drosselstrecke 10 eingeschaltet ist. Diese Drosselstrecke 10 a ist als veränderliche oder als unveränderliche Drosselstrecke ausgebildet. Zur Befüllung und Entleerung der beiden Arbeitsräume A und B sind Verschlußschrauben vorgesehen, die aber in der Zeichnung nicht dargestellt sind.

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Das Ausführungsbeispiel nach Figur 2 zeigt einen Schwingungsdämpfer, bei dem der Kolben 1 im Arbeits-

raum A eines mit Flüssigkeit gefüllten Gehäuses angeordnet und dieses Gehäuse 2 mit einem zweiten Gehäuse 11 verbunden ist, dessen Innenraum den zweiten Arbeitsraum darstellt und ebenfalls mit Flüssigkeit gefüllt ist. Über die Drosselstrecke 10 sind beide Arbeitsräume A und B hydraulisch miteinander verbunden. Der Kompensator 7 in der erfindungsgemäßen Ausbildung dichtet die Kolbenstange bezxehungsweise den Kolben 1 gegen das Gehäuse 2 ab. In dem Arbeitsraum B des Gehäuses 11 ist ein kolbenartiger Puffer 12 vorgesehen, der sich gegen ein elastisches Widerlager, gegen eine Abfederung 13 oder dergleichen abstützt, so daß das Volumen dieses Arbeitsraumes B durch die Bewegung des Puffers 12 veränderbar ist, wenn durch die Bewegung des Kolbens 1 in dem Arbeitsraum A Flüssigkeit über die Drosselstrecke 10 in den Arbeitsraum B verdrängt wird. Die Elastizität bezxehungsweise Abfederung des Puffers 12 treibt die Flüssigkeit in den Arbeitsraum A zurück. Der Puffer 12 kann durch eine Stellschraube Ik von außen einstellbar sein.

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Claims

P a_t e η t_a nsprüche

fl.. Schwingungsdämpfer insbesondere für große Massen, bei dem mit Flüssigkeit gefüllte Arbeitsräutne über eine Drosselstrecke miteinander verbunden sind, und das Volumen wenigstens eines Arbeitsraumes durch die Bewegung eines mit der Masse verbundenen Kolbens veränderbar ist, gekennzeichnet durch rohrförmige Kompensatoren (5> 6, 7i 8) zur Abdichtung zwischen Kolben und Gehäuse, die in der Bewegungsrichtung des Kolbens (l) in dem Arbeitsraum (A, B) längenveränderlich sind und die an den Stellen der Abdichtung der Arbeits-

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ORIGINAL INSPECTED

räume (A, B) zwischen dem Kolben (1) und dem • Gehäuse (2) des Arbeitsraumes mit ihren Enden einerseits am Kolben (l) und andererseits am Gehäuse (2) befestigt sind.
2. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kompensatoren (5, 6, 7» 8) als in Längsrichtung elastische metallische FaI-tenbalgrohre ausgebildet sind.
3· Schwingungsdämpfer nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Gehäuse durch einen gegenüber seiner Innenfläche vorspringende Flansche (4) oder dergleichen zwei gleichgroße Arbeitsräume (A, B) gebildet sind, und daß an diesem Flansch (4) die einen Enden zweier den Kolben (1) umgebender Kompensatoren (5,6) befestigt sind, deren andere Enden mit dem Kolben (l) dicht verbunden sind.
4. Schwingungsdämpfer nach dem Anspruch 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß ein Kompensator (7iö) die Kolbenstange umgibt und mit dem einen Ende an der Innenseite des Gehäusedeckels be-

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ziehungsweise Gehäusebodens sowie mit dem anderen Ende an der dieser Innenseite zugekehrten Kolbenfläche dicht befestigt ist.
5. Schwingungsdämpfer nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß er mit einer durchgehenden, im Gehäusedeckel und im Gehäuseboden geführten Kolbenstange (3) ausgebildet ist und daß auf jeder Kolbenseite ein Kompensator (7»8) in der Anordnung gemäß Anspruch k vorgesehen ist.
6. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der andere (B) der beiden Arbeitsräume (A + B) mit einem elastischen Puffer (12) ausgerüstet ist, dessen Bewegung eine Volumenänderung dieses Arbeitsraumes (B) bewirkt.
7. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der elastische Puffer (12) einstellbar ist.

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