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"Reib?ngsdampfer't
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Die Erfindung betrifft einen Reibungsdämpfer, insbesondere für Waschmaschinen
mit Schleudergang, bestehend aus einem kreiszylindrischen Gehäuse und einem koaxial
in diesem verschiebbaren, mit einem Ende aus dem Gehäuse herausgeführten und am
anderen Ende mit einem etwa zylindrischen Reibungskolben versehenen Stößel, wobei
der Reibungskolben auf seiner Außenseite mit elastisch gegen die Innenwand des Gehäuses
angedrückten Reibungselementen versehen ist.
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Derartige beispielsweise aus der DT-OS 1 950794 bekannte Reibungsdämpfer
sind in der Praxis in großem Umfang im Einsatz. Der Reibungskolben besteht hierbei
in der Regel aus zwei zylindrischen Platten, zwischen denen ein Körper aus elastischem
Material, in der Regel aus Gummi, angeordnet ist, auf dessen Außenumfang ein Reibungsbelag,
beispielsweise durch Aufkleben, befestigt ist. Durch unterschiedliches Zusammenspannen
der beiden stirnseitigen Platten kann die Kraft, mit der der Reibungsbelag gegen
die Innenwand des Gehäuses anliegt, beeinfluß werden. In der
Praxis
hat sich jedoch gezeigt, daß diese Reibungsdämpfer insbesondere bei einer größeren
Zahl von Belastungen, wie dies beim Einsatz an schwingungsfähig abgestitzten Waschmaschinen
der Fall ist, eine stark nachlassende Dämpfung aufweisen.
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Bereits seit Jahrzehnten ist aus der DT-PS 469 645 und auch aus der
späteren DT-AS I 914 878 bekannt, einen Reibungsbelag mittels einer gekrUms,ten
Blattfeder gegen die Innenwand des Gehäuses zu pressen. Aucn herbei ergaben sich
keine gleichmäßigen und konstanten Reibungsverhältnisse, so daß sich derartige Reibungsdämpfer
in der Praxis nicht durchsetzen konnten.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Reibungsdämpfer der
eingangs beschriebenen Art so auszugestalten, daß bei einfachstem Aufbau gleiche
Dämpfungsverhältilisse über lange Betriebszeiten erreicht werden.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Reibungskolben
aus mindestens drei Elementen besteht, die aus auf ihrer Außenseite mit Reibungse-lementen
versehenen Zylinderabschnitten und Seisringsektoren-gebildet sind, daß die radial
innenliegenden Bereiche der Kreisringsektoren in einer Ringnut am inneren Ende des
Stößels radial verschiebbar und axial weitgehend unverschiebbar gelagert sind, und
daß in einer Nut an der Innenfläche der Zylinderabschnitte eine diese radial belastende
Ringfeder angeordnet ist Überraschenderweise hat sich gezeigt, daß durch diese Maßnahmen
auch über lange Betriebszeiten hinweg völlig gleiche Dämpfungsverhältnisse erreicht
werden. Bei dem bevorzugten Einsatz in schwingungsfähig
abgestützten
Waschmaschinen mit Schleudergang blieben die Dämpfungsverhältnisse auch bei mehr
als tausendmaligem Schleudern, also mehr als tausendmaligem Durchfahren der kritischen
Drehzahl völlig gleich. Weiterhin zeigte sich überraschenderweise, daß die Dämpfungskräfte
eines solchen Reibungsdämpfers beim Durchfahren der kritischen Drehzahl, also beim
Hochfahren der Drehzahl der Trommel des Waschaggregats der Waschmaschine in die
Schleuderdrehzahl verhältnismäßig hoch sind und nach dem Durchfahren der kritischen
Drehzahl, also während des Schleuderns sehr stark und zwar bis auf den halben Anfangswert
absinken. Diese überraschende Erscheinung kommt einem besonders runigen Lauf einer
Waschmaschine der erwähnten Art, die heute allgemein üblich ist, besonders entgegen,
da im Bereich der kritischen Drehzahl die Schwingungsamplituden mit zunehmender
Dämpfung kleiner werden, während im überkritischen Bereich die Schwingungsamplituden
mit abnehmender Dämpfung kleiner werden. Erklärt werden kann dies damit, daß beim
Durchfahren der kritischen Drehzahl eine verhältnismäßig starke kurzzeitige Erwärmung
der aus Zglinderabschnitten und Kreisringsektoren bestehenden Elemente auftritt,
die durch die Erhöhung der Hubfrequenz und damit der Reibungsgeschwindigkeit zwischen
Reibungselementen und Gehäuse hervorgerufen wird. Hierdurch tritt eine - wenn auch
geringe -Verformung der Zylinderabschnitte auf, die dazu führt, daß die Flächen
der Reibungselemente nur noch teilweise an der Wand des Gehäuses anliegen, wodurch
wiederum die Reibungskräfte verringert werden. Da ein Schleudervorgang nur wenige
Minuten andauert und da ja - wie dargelegt -während dieses Schleudervorgangs die
Reibungskräfte und damit auch die erzeugte Reibungswärme geringer sind, tritt sehr
schnell wieder eine Abkühlung ein, so daß der Reibungsdämpfer
bereits
unmittelbar nach dem Ende des Schleudervorganges wieder seine volle anfängliche
Reibungskraft aufweist. Es hat sich weiterhin gezeigt, daß Dämpfer mit verschiedenen
Dämpfungskräftendadurch erzeugt werden können, daß nur Jeweils unterschiedlich harte
Ringfedern eingesetzt werden, so daß ohne fertigungstechnische Änderungen DampferntoerschiedenenDämpfungskräften
erzeugt werde.l können, wenn nur unterschiedlich harte Ringfedern eingesetzt werden.l)urch.
die Anordnung der Kreisringsektoren ir. der Nut des Stößels ist eine radial einwandfreie,
verkantungsfreie Führung der Elemente des Reibungskolbens gegeben. Gemäß einer besonders
vorteilhaften Ausführung ist die Ringfeder radial zu den Flächenschwerpunkten der
Reibungselemente angeordnet. Hierdurch wird erreicht, daß die Flächenpressung zwischen
Reibungselement und Innenwand des Gehäuses völlig gleichmäßig ist, so daß auch der
Verschleiß vollkommen gleichmäßig erfolgt. Dies wird insbesondere dadurch unterstützt,
daß die Elemente des Reibungskolbens in sich starr sind, d. h. sie bestehen zweckmäßigerweise
aus einem starren Material, in der Regel also einem geeigneten Metall.
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Wenn bei der bevorzugten Ausführung, wo die Ringfeder radial zu den
FlSahenschwerpunktender Reibungselemente angeordnet ist, gemaß einer vorteilhaften
Weiterbildung der Erfindung die die Ringfeder aufnehmende^HNut beidseitig durch
Kreisringsektoren begrenzt wird, die in der Ringnut des Stößels gelagert sind, dann
erhält der erfindungsgemäße Reibungsdämpfer eine symmetrische Dämpfungscharakteristik,
d. h. die Reibungskräfte beim Einfahren des Stößels in das Gehäuse sind gleich wie
beim Ausfahren des Stößels. Wenn
dagegen die Kreisringsektoren am
Ende der Zylinderabschnitte, also außerhalb von deren Flächenschwerpunkten, angebracht
sindy wird eine asymmetrische Dämpfung erreicht.
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Der Vergleichmäßigung der Reibungskräfte über die gesamte Lebensdauer
und der Verhinderung von Betriebsstörungen ist es außerordentlich dienlich, wenn
die Reibungselemente in Ver'iefungender Außenflächen der Zylinderabschnitte angeordnet
sind, wodurch Verschiebungen der Reibungselemente relativ zu den Zylinderabschnitten
ausgeschlossen werden.
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insbesondere für die Erzielung der oben beschriebenen überraschenden
Effekte ist es von Vorteil, wenn die Reibungselemente aus Filz bestehen, da dieses
zum einen äußerst abriebfest ist und zum anderen über eine geringe Wärmeleitfähigkeit
verfügt. Da die Reibungselemente über die Zylinderabschnitte vorstehen, also keine
metallische Berührung zwischen den Zylinderabschnitten und der Wand des Gehäuses
auftritt, wird das Auftreten des erläuterten kurzzeitigen Wärme staus gefördert.
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Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung
eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung. In der Zeichnung zeigt Fig. 1 einen
erfindungsgemäßen Reibungsdämpfer, Fig. 2 eine perspektivische Außenansicht eines
Reibungskolbenelementes des Reibungsdämpfers nach Fig. 1 und Fig. 7 einen Teilschnitt
durch einen gegenüber Fig. l und 2 abgewandelten Reibungskolben.
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Der in der Zeichnung dargestellte Reibungsdämpfer weist ein aus einem
kreiszylindrischen Rohr bestehendes Gehäuse aur, das an einem - in der Zeichnung
unteren - Ende mit einem Boden 2 verschlossen ist. An dem Boden ist ein Auge 5 mittels
Schweißen befestigt. Anstelle eines solchen Auges können selbstverständlich auch
andere Befestigungsmittel vorgesehen sein, deren Art und Ausbildung sich aus dem
gewünschen Einsatz des Reibungsdämpfers ergibt.
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An dem anderen - in der Zeichnung oberen - Ende ist das Gehäuse 1
mit einer in das Gehäuse 1 eingesteckten Verschlußkappe 4 verschlossen, die koaxial
zur Achse 5 des Gehäuses 1 eine offene Führungsbuchse aufweist, die einstückig mit
der Verschlußkappe 4 ausgebildet ist. In dieser Führungsbuchse 6 ist ein aus einem
massiven Stab mit kreiszylindrischem Querschnitt bestehender Stößel 7 gefÜhrt, an
dessen äußerem Ende wiederum ein Auge 8 durch Schweißen befestigt ist. Auch hier
können je nach Einsatzzweck des Reibungsdämpfers andere Befestigungsmittel vorgesehen
sein.
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An dem im Gehäuse 1 befindlichen Ende des Stößels 7 ist an diesem
ein mehrteiliger Reibungskolben 9 axial unverschiebbar angebracht. Dieser Reibungskolben
9 besteht aus drei jeweils identisch ausgebildeten Elementen, die zusammen den topfartigen
Reibungskolben 9 bilden. Sie bestehen aus Zylinderabschnitten 11 und Kreisringsektoren
12, die so ausgebildet sind, daß in zusammengesetztem Zustand der drei Elemente
lo eine koaxiale Öffnung 15 in der durch die Kreisringsektoren 12 gebildeten Fläche
gebildet wird. Diese öffnung 1) wird durch auf den Kreisringsektoren 12 angebrachte
Ringbundelemente 14 umgeben die in einer radial in den Stößel 7 im Bereich von dessen
innerem Ende eingestochenen Ringnut mit rechtecklgem Querschnitt angeordnet
sind.
Die Tiefe dieser Ringnut 15 ist derart, daß die Ringbundelemente 14 mit radialem
Spiel und sehr geringem axialem Spiel hierin angeordnet sind, wie aus Fig. 1 ersichtlich
ist.
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In den äußeren Zylinderabschnittsflächen der Elemente lo ist jeweils
eine Vertiefung 16 angebracht, in die ein über die zylinderförmige Außenfläche vorstehendes,
plattenförmiges Reibungselement 17 aus biegsamem Reibungsmaterial, wie z. B. aus
Filz oder einem geeigneten Kunststoff, eingesetzt wird und gegebenenfalls durch
Kleben befestigt wird. Die Elemente lo weisen auf der Innenseite der Zylind>rabschnitte
11 jeweils eine tangentiale Nut 18 mit etwa halbkreisförmigem Querschnitt auf, wobei
diese drei Nuten sich beim gemäß Fig. 1 zusammengesetzten Reibungskolben 9 zu einer
umlaufenden Ringnut ergänzen, die lediglich durch die nach der Montage verbleibenden
schmalen Schlitze 19 zwischen den Elementen lo unterbrochen wird. Im montierten
Zustand des Reibungs kolbens 9 wird in diese durch die Nuten 18 gebildeten, umlaufenden
Ringnut eine mit einem Schlitz 20 versehene Ringfeder 21 eingesetzt, die die Elemente
lo des Reibungskolbens 9 radial nach außen drückt, so daß die Reibungselemente 17
in eine über den ganzen Umfang des Reibungskolbens 9 gleichmäßige Anlage mit konstanter
Flächenpressung an die Innenwand 22 des Gehäuses 1 angepreßt werden. Die Ringfeder
ist derart angeordnet, daß sie radial im jeweiligen Flächenschwerpunkt der Reibungselemente
17 angreift.
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Bei der Ausführung nach Fig. 5 sind an den Zylinderabschnitten lo
die Nut 18 beidseitig begrenzend, nach innen vorspringende Kreisringsektoren 12'
und 12" angebracht, die radial nach innen vorspringen und in eine Ringnut 15' am
Stößel 7 eingreifen. Da sich der Reibungsdämpfer ansonsten
nicht
von dem in den Fig. 1 und 2 dargestellten unterscheidet, sind bezüglich der übereinstimmenden
Teile in Fig. 3 auch die gleichen Bezugsziffern verwendet wie in den Fig. 1 und
2.
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Selbstverständlich können diese Reibungsdämpfer jeweils auch zu einem
gedämpften Federbein erweitert werden, indem zwischen dem Boden 2 und dem diesem
zugeordneten Rand dts Reibungskolbens 9 eine entsprechende Schraubenfeder angeordnet
wird, die dann ihre Führung in dem Gehäuse 1 erhält.
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- Ansprüche -