DE3041549A1

DE3041549A1 - Elastomer-stossdaempfer

Info

Publication number: DE3041549A1
Application number: DE19803041549
Authority: DE
Inventors: Dipl.-Ing.Mech. Jozef Kedzior; Kazimierz Milczarski; Wojciech Warszawa Poplawski; Wieslaw Minsk-Mazowiecki Wójcicki
Original assignee: POLSKIE KOLEJE PANSTWOWE
Current assignee: POLSKIE KOLEJE PANSTWOWE
Priority date: 1979-11-08
Filing date: 1980-11-04
Publication date: 1981-05-21
Also published as: PL122000B1; RO84718A; PL219487A1; DE3041549C2; DD154234A5; CS252454B2; YU267880A; RO84718B

Description

BESCHREIBUNG
Die Erfindung betrifft einen Elastomer-Stoßdämpfer gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Bei bisher bekannten derartigen Elastomer-Stoßdämpfern (s.
FR-PS 1 595 779 und US-PS 1 965 623), die aus einem mit einem zusammendrückbaren Elastomer angefüllten Behälter und einem unter der Einwirkung von äußeren Kräften darin eintauchenden Schaft bestehen, erfolgt der Kraftverlauf in Abhängigkeit von der Durchbie mg nur während der Formung des sich zwischen der Wand des Behälters und dem Kopf des im Inneren dieses Behärters beweglichen Schaftes befindenden Spaltes. Durch diesen Spalt erfolgt der Durchfluß des Elastomers aus dem sich vor dem Kopf des Schaftes befindenden Raum in den sich hinter dem Kopf des Schaftes befindenden Raum, der infolge der Verschiebung des Schaftes in das Innere des Behälters entsteht. In demjenigen Augenblick, in welchem die Einwirkung der äußeren Kräfte aufhört, erfolgt ein Zurückströmen des Elastomers durch denselben Spalt.
Ein nachteil der bekannten Elastomer-Stoßdämpfer besteht darin, daß unter der Einwirkung der den Schaft in das Innere des Behälters hineintreibenden äußeren Kräfte der Vorgang des Eindringens des Schaftes in das Elastomer sehr steif ist, was durch große tJiderstände beim Durchfließen des Elastomers durch einen verhältnismäßig schmalen Umfangsspalt bewirkt wird. Auch ist im Moment des Aufhörens der Einwirkung der äußeren Kräfte auf den Schaft die Rückkehr des Schaftes in seine Ausgangsstellung erschwert, weil die Durchflußwiderstände des Elastomers groß sind und diese nur mit Schwierigkeit durch die vom Druck des zusammengedrückten Elastomers bewirkte, den Schaft heraus.oßende innere Kraft überamndenwerden können. Die Rückkehr des Schaftes ist bei Anwendung von gewissen Typen der Elastomere und insbesondere bei negativen Temperaturen fast unmöglich.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen solchen Elastomer-Stoßdämpfer zu schaffen, der in der ersten Phase der Arbeit die auf den Schaft wirkenden äußeren Kräfte mild übernimmt und der gleichzeitig die Rückkehr des Schaftes in seine Ausgangsstellung nach dem Aufhören der Einwirkung der äußeren Kräfte erleichtert.
Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Kopf (3, 14) des Schaftes (2) von einer Fläche (8) des Kopfes (3, 14) in Richtung zur Kammer (10) hin verlaufende Durchgangsöffnungen (4) sowie ein bewegliches Element (5) und an der der Kammer (6) zugekehrten Seite einen Begrenzer (11, 13) aufweist, wobei das bewegliche Element (5) zwischen dem Begrenzer (11 bzw. 13) und der mit den Öffnungen (4) versehenen Fläche (8) des Kopfes (3, 14) angeordnet ist.
Es ist vorteilhaft, wenn das bewegliche Element (5) an seiner der Fläche (8) des Kopfes (3, 14) zugekehrten Seite eine Aussparung (18) aufweist0 Es ist günstig, wenn der Kopf (3, 14) auf seiner das bewegliche Element (5) berührenden Fläche (8) eine Aussparung (17) aufweist.
Der erfindungsgemäße Stoßdämpfer weist den Vorteil auf, daß er die Kräfte in der Anfangsphase der Arbeit milde übernimmt, weil der Durchflußquerschnitt des Elastomers bis zum Moment des Schließens der Öffnungen im Kopf des Schaftes durch das bewegliche Element um den Querschnitt der im Kopf angeordneten Öffnungen vergrößert wird und somit die Durchflußwiderstände des Elastomers während des Eintauchens des Schaftes in die mit Elastomer gefüllte Kammer verkleinert werden. Auch bei der Rückkehr des Schaftes in seine Ausgangsstellung ist der Durchflußquerschnitt des Elastomers um den Querschnitt der im Kopf angeordneten Öffnungen vergrößert. Dadurch kann die den Schaft nach außen herausstoßende Kraft die Durchflußwiderstände leichter überwinden. Das gibt die Möglichkeit, die erfindungsgemäßen Elastomer-Stoßdämpfer in verschiedenen auch bei sehr niedrigen Temperaturen arbeitenden Einrichtungen zu verwenden. Die erfindungsgemäßen Elastomer-Stoßdämpfer können mit gutem Erfolg in Stoßdämpfungseinrichtungen von Schienenfahrzeugen, Kraftfahrzeugen, Baumaschinen, Kränen u. dgl.
verwendet werden.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung dargestellt.
Es zeigen: Fig. 1 einen Längsschnitt durch den Stoßdämpfer mit einem in einer zylindrischen Ausnehmung des Kopfes angeordneten beweglichen Element während des Eindrückens des Schaftes in den mit Elastomer gefüllten Behälter sowie den Verschiebungsweg und die Durchflußrichtung des Elastomers, Fig. 2 den Kopf des in Fig. 1 dargestellten Stoßdämpfers im Teilausschnitt mit Angabe der Lage des in der Aussparung des Kopfes angeordneten beweglichen Elements während der Rückbewegung des Schaftes mit Angabe des Durchflußweges des Elastomers, Fig. 3 den Kopf des in Fig. 1 und 2 dargestellten Stoßdämpfers im Teilausschnitt mit Angabe der Lage des in der Aussparung des Kopfes angeordneten beweglichen Elements in der ersten Phase des Eintreibens des Schaftes in den mit Elastomer gefüllten Behälter bei über die erste hinausgehender weiterer Belastung sowie mit Angabe des Durchflußweges des Elastomers, Fig. 4 einen Längsschnitt durch ein anderes Ausführungsbeispiel mit auf einem aus dem Schaftkopf herausragenden Zapfen aufgelegtem beweglichen Element, im Teilausschnitt.
Ein mit zusammendrückbarem und vorzusammengedrücktem Elastomer gefüllter zylindrischer Behälter (1) ist mit einem Führungsteil 20 für den Schaft 2 verschlossen0 Der Führungsteil 20 ist im Behälter 1 mittels eines Ringes 19 festgesetzt.
Dichtungen 21 des Führungsteils 20 und Dichtungen 22 des Schaftes 2 gewährleisten eine dichte Abdichtung des Behälters 1.
Infolge der Einwirkung einer äußeren Kraft auf den Schaft 2 taucht der Schaft 2 mit dem Kopf 3 bzw. 14 in eine mit Elastomer aufgefüllte Kammer 6 ein. Wird der Stoßdämpfer zum ersten Mal belastet, wobei ein Eintauchen des Schaftes 2 in die Kammer 6 stattfindet, erfolgt ein Durchfluß vom Elastomer aus der Kammer 6 in eine sich hinter dem Kopf 3 bzw. 14 des Schaftes bildende Kammer 10 nur durch einen zwischen dem Kopf 3 bzw. 14 und der inneren Fläche 15 des Behälters 1 befindlichen Spalt 7.
Bei jener nachfolgenden Belastung erfolgt der Durchfluß des Elastomers in der anfänglichen Phase des Eintauchens des Schaftes 2 in die Kammer 6 durch den Spalt 7 und zugleich auch durch im Kopf 3 bzw. 14 befindliche Öffnungen 4. Das dauert bis zum Moment des SchliePens der Öffnungen 4 durch ein bewegliches Element 5 nach dem Durchpressen des Elastomers aus der Kammer 16 in die Kammer 10 und nach der Berührung dieses beweglichen Elements 5 mit der Fläche 8 des Kopfes 3 bzw. 14 an, von der aus sich die Durchgangsöffnungen 4 in Richtung zur Kammer 10 hin erstrecken. Der in dieser Arbeitsphase verhältnismäßig große Durchflußquerschnitt für das Elastomer gestattet ein viel milderes Eintreiben des Schaftes 2 mit dem Kopf 3 bzw. 14 tief in den Behälter 1 hinein als im Falle, wenn das Elastomer nur durch den Spalt 7 durchfließt, was in der zweiten Arbeitsphase, nach der Liquidierung des Raums 16 und nach dem Schliessen der Öffnungen 4 durch das bewegliche Element 5, der Fall ist. Die Größe der Durchbiegung des Stoßdämpfers mit einem milderen Eintreiben des Schaftes 2 tief in den Behälter 1 hinein ist durch den Abstand des in Berührung mit der Fläche 8 des Kopfes verbleibenden beweglichen Elements 5 von einem Begrenzer 11, der sich im Kopf 3 an der zur Kammer 6 hin gelegenen Seite befindet oder vom Begrenzer 13 (Fig. 4) bestimmt, der auf einem Zapfen 12 des Kopfes 14 an der der Kammer 6 zugekehrten Seite angeordnet ist, sowie auch durch den Durchmesser einer Öffnung 9 in dem im Kopf 3 zwischen der Fläche 8 und dem Begrenzer 11 angeordneten beweglichen Element 5 oder durch den Außendurchmesser des auf dem Zapfen 12 des Kopfes 14 angeordneten beweglichen Elements 5. Begrenzer 11 bzw. 13 werden durch ein eingeschraubtes Gewindeelement oder einen Stellring gebildet, Im Falle, wenn die auf den Schaft 2 einwirkende Außenkraft aufhört, so erfolgt die Rückkehr des Schaftes 2 in seine Ausgangsstellung und zwar wird sie durch den Druck des im Behälter 1 zusammengedrückten Elastomers auf den Kopf 3 bzw. 14 des Schaftes 2 bewirkt. Gleichzeitig erfolgt über die gesamte Dauer der Rückkehrbewegung des Schaftes 2 der Durchfluß des Elastomers aus der Kammer 10 in die Kammer 6 durch den Spalt 7 und durch die im Kopf 3 bzw. 14 befindlichen Öffnungen 4. Den Durchfluß durch die Öffnungen 4 ermöglicht das durch den Druck des Elastomers abgestoßene bewegliche Element So Die Verschiebungsbewegung des beweglichen Elements 5 wird in diesem Fall durch den in dem Kopf 3 befindlichen Begrenzer 11 und durch den im Kopf 14 auf dem Zapfen 12 angeordneten Begrenzer 13 begrenzt. Zur schnelleren Abtrennung des beweglichen Elements 5 vom Kopf 3 bzw. 14 dient eine Aussparung 18 in dem beweglichen Element 5 und/oder eine Aussparung 17 im Kopf 3 bzw. 14, welche die Durchgangsöffnungen 4 des Kopfes 3 bzw. 14 miteinander verbindet.
Es sind auch andere als die in den obigen Ausführungsbeispielen dargestellte Lösungen möglich, u.a. auch solche, bei denen das auf dem Zapfen 12 des Kopfes 14 zwischen der Fläche 8 und dem Begrenzer 13 angeordnete bewegliche Element 5 sich in der Aussparung des Kopfes an der der Kammer 6 zugekehrten Seite befindet, ähnlich der Anordnung des beweglichen Elements 5 in dem Kopf 3.
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Claims

Elastomer-Stoßdämpfer PATENTANSPRÜCHE 1. Elastomer-Stoßdämpfer, bestehend aus einem mit zusammendrückbaremElastomer angefüllten Behälter und einem unter der Wirkung von Außenkräfben darin eintauchenden Schaft, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß der Kopf (3, 14) des Schaft tes (2) von einer Fläche (8) des Kopfes (3, 14) in Richtung zur Kammer (10) hin verlaufende Durchgangsöffnungen (4) sowie ein bewegliches Element (5) und an der der Kammer (6) zugekehrten Seite einen Begrenzer (11, 13) aufweist, wobei das bewegliche Element (5) zwischen dem Begrenzer (11 bzw. 13) und der mit den Öffnungen (4) versehenen Fläche (8) des Kopfes (3, 14) angeordnet ist 2. Elastomer-Stoßdämpfer nach Anspruch 1 e? dadurch g e k e n n -z e i c h n e t daß das bewegliche Element (5) (5) an seiner der Fläche (8) des Kopfes (3, 14) zugekehrten Seite eiszeAussparung 18»ei aufweist. - 3. Elastomer-Stoßdämpfer nach Anspruch 1, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß der Kopf (3, 14) auf seiner das bewegliche Element (5) berührenden Fläche (8) eine Aussparung (17) aufweist.