DE2605765A1 - Daempfungsvorrichtung fuer zwei gegeneinander verdrehbar gelagerte teile - Google Patents

Description

1005231 Ge 13. Februar 1976

HONEYWELL INC.
Honeywell Plaza
Minneapolis, Minn., USA

Dämpfungsvorrichtung für zwei gegeneinander verdrehbar

gelagerte Teile

Die Erfindung betrifft eine Dämpfungsvorrichtung für zwei gegeneinander verdrehbar gelagerte Teile. Bei der selbsttätigen Höhen- und Neigungsregelung von Erdbearbeitungsmaschinen (Gradern) und Schwarzdeckenfertigern findet vielfach ein seitlich an der Maschine vorgesehener Fühler Verwendung, welcher mit einer um eine Achse schwenkbaren Fahne ausgestattet ist, die auf einem seitlich der Fahrbahn ausgespannten Draht oder eine Schiene als Bezugslinie gleitet. Jede Höhenänderung der Maschine gegenüber dem Bezugsdraht führt zu einem Verschwenken der Fühlerachse, welche über einen Winkelgeber ein der Steuerung des Arbeitswerkzeuges der Maschine, also beispielsweise des Schürfblattes eines Graders bzw. der Glättbohle eines Schwarzdeckenfertigers dienendes Steuersignal erzeugt. Bei plötzlichen Änderungen der Höhenlage der Maschine, beispielsweise wenn diese in eine Senke einläuft, oder bei Änderungen der Höhenlage des Bezugsdrahtes, ergeben sich zunächst allmählich abklingende Schwingungen der Fühlerachse um den neuen Winkelwert, weil der Bezugsdraht nicht starr ist, sondern sich unter der Last des auf ihm gleitenden Fühlers durchbiegen und durchschwingen kann. Unter Umständen hebt der Fühler im Zuge dieser Schwingungen stückweise überhaupt

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von dem Bezugsdraht ab. Diese Schwingungen lassen entsprechende oszillierende elektrische Stellsignale für das Arbeitswerkzeug entstehen, welches somit keine glatte sondern eine gewellte Fahrbahnoberfläche erzeugt. Erst beim endgültigen Abklingen der Schwingungen des Fühlers erreicht auch der Regelkreis den eingeschwungenen Zustand. Da solche Schwingungen des Fühlers unerwünscht sind, hat man sie durch Dämpfungsmittel zu verringern versucht. Hierzu dienende bekannte Flüssigkeitsdämpfungsvorrichtungen haben jedoch den Nachteil, daß dynamische Dichtungen zwischen der Welle und einem sie umgebenden gestellfesten, mit Dämpfungsflüssigkeit gefüllten Gehäuse erforderlich sind, welche eine beträchtliche Reibung zwischen Welle und Gehäuse entstehen lassen. Eine solche Reibung verringert jedoch die Ansprechempfindlichkeit des Fühlers und kann darüberhinaus dazu führen, daß der Fühler den Führungsdraht übermäßig durchbiegt.Hierdurch ergeben sich wiederum Unebenheiten in der erzeugten Fahrbahnoberfläche.

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, eine reibungsarme Flüssigkeitsdämpfungsvorrichtung zu schaffen. Diese Aufgabe wird gelöst durch die im Anspruch 1 gekennzeichnete Erfindung.Sie eigent sich nicht nur als Dämpfung für Rotationsmeßfühler an Bodenbearbeitungsmaschinen und dergl., sondern zur Dämpfung der Drehbewegung beliebiger anderer gegeneinander verdrehbarer Maschinenteile und insbesondere dann, wenn Drehschwingungen dieser Maschinenteile gegeneinander unterdrückt werden sollen.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen. Zur Erläuterung wird nachfolgend auf ein in den Zeichnungen wiedergegebenes Ausführungsbeispiel Bezug genommen. Darin zeigt

Figur 1 einen Querschnitt durch die Lagerung eines Neigungsfühlers mit der Dämpfungsvorrichtung und Figur 2 einen hierzu orthogonalen Schnitt in Höhe der Schnittlinie A-A in Figur 1.

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Der Neigungsfühler 10 weist ein als Halterung dienendes Außengehäuse' 11 auf, durch welches die Welle 12 hindurchragt. Ein Deckel 13 wird durch einen Federring 14 im Außengehäuse 11 festgehalten und trägt den Außenring, eines Kugellagers 15, welcher mit Hilfe einer Sicherungsmutter 16 und eines Sperrrings 17 mit dem Deckel 13 verspannt ist. Die Welle 12 ist mit einem Sperring 18 versehen, um Längsbewegungen der Welle zu verhindern. Der Deckel 13 trägt ferner einen Permanentmagneten 19. Ein Teil der Welle 12 ist von einer Buchse 20 umgeben, an der ein topfförmiges Innengehäuse 21 befestigt ist. Die Buchse 20 sitzt fest auf der Welle 12, so daß sich die Welle 12, die Buchse 20 und das topfförmige Innengehäuse 21 zusammen drehen.

Innerhalb des Innengehäuses 21 ist eine Dämpfungsmasse 22 drehbar mit Hilfe der Kugellager 23 und 24 auf der Buchse 20 gelagert. An der Dämpfungsmasse 22 ist ein Permanentmagnet 25 befestigt. Die Außenringe der beiden Kugellager 23 und 24 sind zwischen dem Permanentmagneten 25 und einem Sperring 26 eingespannt und an der Dämpfungsmasse 22 gehalten. Das topfförmige Innengehäuse 21 ist mit einer .Dämpfungsflüssigkeit gefüllt. Die Dämpfungsflüssigkeit im umlaufenden Spalt zwischen der Innenseite der umlaufenden Wand des Gehäuses 21 und dem Außenumfang der Dämpfungsmasse 22 führt bei einer Relativbewegung zwischen dem Innengehäuse 21 und der Dämpfungsmasse 22 zu einer Scherdämpfung. Auf der anderen Seite ist das Innengehäuse 21 mit Hilfe eines Deckels 27 und zweier O-Ringdichtungen 28 und 29 f-lüssigkeitsdicht verschlossen. Der Rand 30 des topfförmigen Innengehäuses 21 ist umgebördelt und hält auf diese Weise den Deckel 27.fest.

Der Fühler 10 kann beispielsweise mit einem Winkelgeber ausgestattet sein, der eine Primärspule 31 sowie eine von einen lameliierten Magnetkern 32 getragene Sekundärspule trägt. Der Magnetkern samt Sekundärspule wird von einem auf einer Platte 35 befestigten Bügel 34 getragen. Die Platte 35 ist an einer Platte 36 befestigt, und beide Platten sind beispielsweise

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durch Schrauben 37 an dem Außengehäuse 11 angebracht. Die Achse 12 ist am anderen Ende in einem weiteren Kugellager 38 gelagert, dessen Außenring zwischen einem Sperring 39 und einer Gegenmutter 40 eingespannt ist. Ein Sperring 41 verhindert auf der dem Sperring 18 gegenüberliegenden Seite eine Längsverschiebung der Welle 12 gegenüber dem Außengehäuse 11. Die elektrischen Anschlußleitungen des Winkelgebers sind durch eine Isolierbuchse 42 nach außen geführt.

Im Betrieb ist das als Lagerung für den Fühler dienende Außengehäuse 11 an der Maschine, beispielsweise einem Schwarzdeckenfertiger oder Grader befestigt. Sobald sich die relative Höhenlage zwischen dem Fühler und einem seitlichen Bezugsdraht oder einer sonstigen Referenzlinie ändert, wird über den auf dem Bezugsdraht gleitenden und an der Welle 12 befestigten Ausleger (Fahne) die Welle 12 und mit ihr das Innengehäuse 21 im Außengehäuse 11 verdreht. Obwohl das Innengehäuse 21 sich dreht, behält die Dämpfungsmasse 22 infolge der Anziehungskraft zwischen den Magneten 19 und 25 ihre Winkellage praktisch bei. Deshalb erzeugt die zähflüssige Dämpfungsflüssigkeit im Radialspalt zwischen Innengehäuse 21 und Dämpfungsmasse 22 eine Dämpfungswirkung und unterdrückt somit Schwingungen der Welle 12, bezogen auf das Außengehäuse 11. Da keine dynamischen Abdichtungen vorhanden und erforderlich sind, hat die Anordnung nur eine äußerst geringe Reibung und spricht schnell auf relative Lageänderungen zwischen Maschine und Bezugsdraht an. Die Ansprechempfindlichkeit kann noch dadurch erhöht werden, daß man das Innengehäuse 21 aus einem Werkstoff geringer Dichte und damit geringer Trägheit herstellt.

in Es ist ersichtlich, daß die Dämpfungsvorrichtung gleicher oder abgewandelter Form auch bei zahlreichen anderen gegeneinander verdrehbar gelagerten Maschinenteilen eingesetzt werden kann. Je nach dem ob das Außengehäuse oder die Welle im Betrieb in erster Linie Drehbewegungen unterworfen ist, können das Innengehäuse 21 einerseits und die Dämpfungsmasse 22 mit Magnet 25

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sowie Gegenmagnet 19 andererseits ihre Zuordnung zur Welle bzw. zum Außengehäuse vertauschen. Steht beispielsweise im Normalfall die Welle 12 fest und dreht sich das Außengehäuse 11 um diese herum, so kann die Anordnung entweder wie dargestellt oder unter Vertawschung der genannten Zuordnung aufgebaut sein.

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Claims (5)

Patentansprüche

1.)Flüssigkeits-Dämpfungsvorrichtung für zwei gegeneinander verdrehbar gelagerte Teile, dadurch gekennzeichnet, daß an. dem ersten Teil (12) ein Gehäuse (20, 21) befestigt ist, in welchem gegenüber diesem drehbar eine Dämpfungsmasse (22) gelagert ist und einen ersten magnetisierbar en Körper (25) trägt,

daß außerhalb des Gehäuses (20,21) ein mit dem erstgenannten magnetisierbaren Körper (25) zusammenwirkender und dessen . Drehbewegung begrenzender zweiter magnetisierbarer Körper (19) an dem zweiten Teil (11) angeordnet ist und daß das Gehäuse (20,21) mit einer Dämpfungsflüssigkeit gefüllt ist.

2. Dämpfungsvorrichtung nach Anspruch 1_fdadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (20,21J auf einer Welle (12) abgedichtet befestigt ist, welche in einer zugleich den zweiten magnetisierbaren Körper (19) tragenden Halterung (11) drehbar gelagert ist.

3. Dämpfungsvorrichtung nach Anspruch 1. oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungsmasse (22) in Kugellagern (23,24) leicht drehbar auf einem buchsenartigen Innenteil (20) des Gehäuses (20,21) gelagert ist.

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4. Dämpfungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadprch gekennzeichnet, daß zwischen dem Innenumfang der Gehäuseaußenwand (21) und dem Außenumfang der Dämpfungsmasse (22) ein schmaler mit Dämpfungsflüssigkeit gefüllter Ringspalt vorhanden ist.

5. Dämpfungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einer der beiden magnetisierbaren Körper (25,19) als Magnet, vorzugsweise als Permanentmagnet, ausgebildet ist.

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