DE3819770A1 - Luftfederelement - Google Patents

Luftfederelement

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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F13/00Units comprising springs of the non-fluid type as well as vibration-dampers, shock-absorbers, or fluid springs
    • F16F13/04Units comprising springs of the non-fluid type as well as vibration-dampers, shock-absorbers, or fluid springs comprising both a plastics spring and a damper, e.g. a friction damper
    • F16F13/06Units comprising springs of the non-fluid type as well as vibration-dampers, shock-absorbers, or fluid springs comprising both a plastics spring and a damper, e.g. a friction damper the damper being a fluid damper, e.g. the plastics spring not forming a part of the wall of the fluid chamber of the damper
    • F16F13/20Units comprising springs of the non-fluid type as well as vibration-dampers, shock-absorbers, or fluid springs comprising both a plastics spring and a damper, e.g. a friction damper the damper being a fluid damper, e.g. the plastics spring not forming a part of the wall of the fluid chamber of the damper characterised by comprising also a pneumatic spring
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    • F16F13/06Units comprising springs of the non-fluid type as well as vibration-dampers, shock-absorbers, or fluid springs comprising both a plastics spring and a damper, e.g. a friction damper the damper being a fluid damper, e.g. the plastics spring not forming a part of the wall of the fluid chamber of the damper
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Description

Die Erfindung betrifft ein Luftfederelement mit einer Grundplatte, einem lastenaufnehmenden, relativ zur Grund­ platte beweglichen Auflager und einem zwischen Grund­ platte und Auflager angeordneten Federelement, das einen von der Grundplatte, dem Auflager und einer elastomeren, vorzugsweise verstärkten Wand umschlossenen Druckraum aufweist, der luftdicht verschließbar und mit Überdruck beaufschlagbar ist.
Ein Federelement dieser Art ist aus US-PS 38 36 134 bekannt. Es besteht im wesentlichen aus einem mit Stahl­ ringen verstärkten Elastomerring, an dem ein Ventil zur Be- und Entlüftung angebracht ist, einer mit diesem Ring verbundenen Grundplatte und einer Auflagerplatte zur Aufnahme des zu lagernden Objekts. Diese Auflager­ platte ist mit dem erwähnten Elastomerring durch eine membranähnliche Deckplatte verbunden.
Federelemente dieser Art dienen vorzugsweise der nieder­ frequenten Lagerung von Vibratoren, Kompressoren, Moto­ ren oder Maschinen, schnellaufenden Pressen, Förder­ anlagen, Kältemaschinen, Klimageräten, Fallhämmern, Geräten oder Instrumenten. Die gewünschte niedrige Eigen­ frequenz des Feder-Masse-Systems von ca. 3 bis 6 Hz wird durch die Aufnahme des statischen Lastteils von dem inneren Luftdruck des Elements erreicht.
Federelemente dieser Art weisen jedoch einen wesentli­ chen und prinzipiellen Nachteil auf. Die Elemente ar­ beiten im Frequenzbereich oberhalb der Resonanzfrequenz FE, um die Schwingungen des gelagerten Geräts vom Unter­ grund zu entkoppeln.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Luftfederelement der eingangs genannten Art anzu­ geben, das auch im Bereich der Resonanzfrequenz des Feder-Masse-Systems eingesetzt werden kann.
Diese Aufgabe wird bei einem Luftfederelement der ein­ gangs genannten Art dadurch gelöst, daß zwischen Grund­ platte und Auflager eine Dämpfungseinrichtung angeordnet ist.
Beim Einwirken einer schwingenden Masse auf das System wird eine dämpfende Kraft wirksam, deren Betrag durch geeignete Wahl der Abstimmparameter in der Dämpfungs­ einrichtung eingestellt wird. Damit wird die Schwingung auch im Resonanzbereich des Federelements gedämpft und somit der Einsatz des Federelements auch in diesem Be­ reich möglich.
Von besonderem Vorteil ist es, wenn die Dämpfungseinrich­ tung im Innern des Druckraums angeordnet ist. Damit wird das Federelement platzsparend ausgeführt und eine Beschädigung der Dämpfungseinrichtung durch äußere Ein­ flüsse weitgehend ausgeschlossen.
In einer bevorzugten Ausführungsform enthält die Dämp­ fungseinrichtung ein viskoelastisches Dämpfungsfluid. Viskoelastische Dämpfungsfluids sind in verschiedenen Zähigkeiten verfügbar. Somit läßt sich die Dämpfungs­ eigenschaft der Dämpfungseinrichtung durch die Wahl eines geeigneten Dämpfungsfluids leicht vorherbestimmen. Eine Dämpfung durch ein Fluid hat gegenüber der Dämpfung durch mechanische Reibung den Vorteil, daß sie weniger Verschleiß bewirkt.
In einer besonders bevorzugten Auführungsform weist die Dämpfungseinrichtung mindestens ein Dämpfungselement auf, das einen einseitig geschlossenen Zylinder, der an einem der beiden Teile Grundplatte und Auflager be­ festigt ist, einen Kolben, der an dem anderen der beiden Teile Grundplatte und Auflager befestigt ist und der in den Zylinder eintaucht, und eine Membran aus elasti­ schem Material auf, die einerseits mit einem mit der Grundplatte verbundenen Teil und andererseits mit einem mit dem Auflager verbundenen Teil fest verbunden ist und einen Raum dichtend umschließt, der sich in das Innere des Zylinders erstreckt und der das Dämpfungsfluid enthält, wobei der Kolben zumindest mit einem Teil seiner Länge in den Raum ragt. Der Kolben befindet sich also immer im Fluid. Die Dämpfung erfolgt in jeder Stellung des Kolbens, d.h. bei jedem beliebigen erlaubten Abstand zwischen Grundplatte und Auflager, und zwar im wesent­ lichen durch die Schubspannungen des Fluids im Spalt zwischen Kolben und Zylinder. Beim Ein- oder Ausfedern des Kolbens wird Fluid verdrängt, das zwischen Kolben und Zylinder hindurchfließen muß. Damit arbeitet das Dämpfungselement in weiten Grenzen unabhähgig vom Druck, der im Federelement herrscht. Die Dämpfung ist lediglich von der Geschwindigkeit abhängig, mit der sich Grund­ platte und Auflager aufeinander zu oder voneinander weg bewegen.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Ringspalt zwi­ schen Kolben und Zylinder in jeder möglichen axialen Lage des Kolbens drosselartig ausgebildet ist. Damit läßt sich ein über den gesamten Bewegungsweg des Kolbens konstantes oder vorherbestimmt variables Dämpfungsverhal­ ten erzielen.
Es ist bevorzugt, wenn der Kolben ringartig ausgebildet ist. Die dämpfende Kraft wird dann im wesentlichen nicht durch die Verdrängungsarbeit des Kolbens, sondern durch die im Ringspalt zwischen Kolbenaußenwand und Zylinder­ innenwand hervorgerufene Schubspannung bestimmt.
Bevorzugterweise begrenzt der Kolben dabei einen zum Innern des Zylinders hin offenen Hohlraum, wobei die kolbenstirnseitige Begrenzungsfläche Öffnungen aufweist, die dem Dämpfungsfluid bei Bewegung weniger Widerstand entgegensetzen als der Ringspalt. Die stirnseitige Be­ grenzungsfläche dient insbesondere zum Befestigen des Kolbens an dem zugehörigen Teil Grundplatte oder Auf­ lager. Dadurch, daß diese Begrenzungsfläche dem Dämp­ fungsfluid sehr wenig Widerstand entgegensetzt, ist die hier hervorgerufene Kraft bei der Berechnung der Dämpfung praktisch zu vernachlässigen.
In einer bevorzugten Ausführungsform liegt die Membran an der Außenwand des Zylinders an. Dies ist kostengün­ stig bei der Fertigung, da die Montage relativ einfach ist und nur wenig Membranmaterial verbraucht wird.
Vorteilhafterweise besteht das elastische Material der Membran aus einem Elastomer oder einem gewebeverstärk­ ten Elastomer. Elastomere und gewebeverstärkte Elasto­ mere haben sich bei der Verwendung in Federn bewährt. Damit wird die radiale und axiale Bewegung des Kolben gewährleistet.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist der Zylinder an seiner Außenwand einen umlaufenden Vorsprung auf, an dem die Membran mit dem Zylinder durch einen metalli­ schen Ring verbunden ist. Durch die Ausnutzung der ela­ stischen Eigenschaften der Membran wird die Druckdicht­ heit des Dämpferelements erzielt.
Besonders günstig ist es, wenn der Kolben mit einem Überzug aus elastormerem Material versehen ist. Dadurch wird verhindert, daß bei Kontakt von Kolben und Zylinder infolge zufälliger hoher Schwingungwege ein Schaden an einem der beiden Teile entsteht.
Ferner ist es vorteilhaft, wenn Membran und Kolbenüberzug einstückig ausgebildet sind. Dies vereinfacht die Her­ stellung und die Abdichtung der Membran zum Kolben.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der Kolben aus einem elastomeren Material, insbesondere Hartgummi, gebildet. Dies hat den Vorteil, daß eine seitliche Auslenkung des Luftfederelements, d.h. eine Verschiebung von Grundplatte und Auflager, das Dämpfungs­ element nicht beschädigen, da sich das elastomere Mate­ rial des Kolbens bei Auftreffen auf den Zylinder verfor­ men kann, ohne daß Zylinder oder Kolben beschädigt wer­ den.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird die Dämpfung des Dämpfungselementes durch Erhöhung der Viskosität des Dämpfungsfluids, Vergrößerung der Wirkfläche des Kolbens und Verringerung der Fläche des zwischen Kolben und Zylinder gebildeten Ringspalts vergrößert. Mit Wirk­ fläche ist die Fläche am Kolbenumfang gemeint, die zu­ sammen mit der Innenfläche des Zylinders den Ringspalt bildet. Bestimmende Größen für die Wirkfläche des Kolbens sind Umfang und diejenige Lähge des Kolbens, die sich im Innern des Zylinders befindet. Je nach Bemessung des Spalts, der Wirkfläche des Kolbens und der Visko­ sität des Dämpfungsfluids ist eine unterschiedlich hohe Kraft erforderlich, um das Fluid zu verdrähgen und durch den Ringspalt zu treiben. Die unterschiedlich hohe Kraft bewirkt eine unterschiedlich hohe Dämpfung.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die dämpfende Kraft proportional dem Produkt aus Viskosität des Dämpfungs­ fluids und der Wirkfläche des Kolbens geteilt durch die Fläche des Ringspalts ist. Damit läßt sich die Dämp­ fungskraft einfach berechnen, und das Dämpfungselement kann ohne große Schwierigkeiten dimensioniert werden.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die Dämpfungseinrichtung mindestens drei, vorzugsweise vier, konzentrisch in etwa gleichmäßigen azimutalen Abständen um die Mitte des Federelements angeordnete Dämpfungselemente auf. Diese Anordnung verteilt die Dämpfungskraft auf mehrere Elemente und verhindert ein Verkanten des Auflagers gegenüber der Grundplatte auf­ grund einer ungleichmäßigen Dämpfung.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist das Federele­ ment einen im Auflager angeordneten, durch das Auflager in den Druckraum ragenden Bolzen auf. Das Durchstoßen des Auflagers ergibt einen langen Befestigungsweg für den Bolzen. Das in den Druckraum ragende Bolzenende schützt dabei die Dämpfungseinrichtung vor einer Bean­ spruchung bei zu starker Einfederung. Der maximale Feder­ weg wird begrenzt. Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Bolzen zentrisch angeordnet ist. Damit wird bei der Produktion eine Zentrierungsmöglichkeit auch auf der Unterseite des Auflagers gegeben. Man benötigt nur eine Federweg-Begrenzung, auch wenn mehrere Dämpfungs­ elemente verwendet werden.
Vorteilhafterweise weist der Bolzen einen in den Druck­ raum mündenden Kanal auf, durch den Luft in den Druck­ raum einführbar ist. Damit wird ein zusätzliches Ventil und die dazugehörige Ventilöffnung in der den Druckraum umschließenden Wand eingespart. Eine zentrische Luftzu­ führöffnung ist in der Regel leichter zugänglich als ein seitlich angeordnetes Ventil, das beim Aufstellen des Luftfederelements leicht unter der abgestützten Maschine verschwinden kann.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das in den Druckraum ragende Ende des Bolzens in der Länge verstellbar. Dadurch kann auf einfache Weise der maximale Federweg des Luftfederelements verstellt werden.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist ein dem Bolzen auf der Grundplatte gegenüberliegendes Trag­ lager mit einer der Negativform des Endes des Bolzens entsprechenden Auflagefläche vorgesehen. Bei einem star­ ken Einfedern des Traglagers trifft der Bolzen auf die Auflagefläche. Da die Auflagefläche und das Bolzenende passend zueinander ausgestaltet sind, entsteht ein gleichmäßiger Flächendruck. Belastungsspitzen in der Auflagefläche oder im Bolzen werden dadurch vermieden.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist das Bolzenende kalottenartig ausgebildet. Da das Auffang­ lager die entsprechende Negativform aufweist, ergibt sich bei einem starken Einfedern des Traglagers eine automatische Zentrierung des Traglagers gegenüber der Grundplatte. Damit werden auch alle Dämpferelemente wieder zentriert und in eine radiale Neutrallage ge­ bracht. Dies hat den Vorteil, daß trotz einer möglichen geringfügigen seitlichen Verschiebung die Funktion der Dämpferelemente auf Dauer sichergestellt ist, da sie von Zeit zu Zeit zentriert werden.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung beschrieben. Darin zeigen:
Fig. 1 einen Axialschnitt eines Luftfederelements mit einer Dämpfungseinrichtung und
Fig. 2 ein weiteres Dämpfungselement im Schnitt.
Das in Fig. 1 gezeigte Luftfederelement 1 weist eine Grundplatte 4, ein Auflager 3 und eine Gummiwand 6 auf, die durch Verstärkungen 24 in radialer Richtung verstärkt ist. Die Gummiwand 6 ist sowohl mit der Grundplatte 4 als auch mit dem Auflager 3 luftdicht verbunden, so daß zwischen Auflager 3 und Grundplatte 4 ein Druckraum 29 entsteht, der mit Luft gefüllt und unter Druck gesetzt werden kann. In der Gummiwand 6 ist ein Ventil 25 vorge­ sehen, das zur Luftzufuhr oder zur Druckkontrolle ver­ wendet werden kann. Dieses Ventil kann auch entfallen.
Im Innern des Druckraums 29 ist eine Dämpfungseinrichtung vorgesehen, die mehrere Dämpfungselemente 2 aufweist, die konzentrisch mit etwa gleichen azimutalen Abständen um den Mittelpunkt des Luftfederelements 1 angeordnet sind. Ein solches Dämpfungselement ist in der Figur im Querschnitt dargestellt.
Das Dämpfungselement 2 weist einen Zylinder 8 auf, der mit Hilfe einer Schraube 12 an der Grundplatte befestigt ist. Die Dichtheit des Druckraums 29 gegenüber dieser Öffnung wird durch eine Dichtung 5 gewährleistet. Weiter­ hin weist das Dämpfungselement 2 einen Kolben 7 auf, der mit Hilfe einer Schraube 13 am Auflager befestigt ist und in den Zylinder 8 hineinragt. Die Gummiwand 6 ist zur Mitte des Luftfederelements hin verlängert und dient hier als Dichtung zwischen Kolben 7 und Auf­ lager 4, mit deren Hilfe der Druckraum 29 gegen das Loch für die Schraube 13 abgedichtet wird. Die durch Anvulkanisieren fest mit dem Auflager 3 verbundene Gummi­ schicht 6 stellt darüber hinaus eine weiche und akustisch abkoppelnde Verbindung von Kolben 7 und Auflager 3 dar. Dies ist für hochfrequente Schwingungen mit kleinen Amplituden eine wichtige und bedeutende Maßnahme, da die dämpfende Kraft der Gummiwand 6 mit zunehmender Frequenz ansteigt und zu einer Versteifung des Gesamt­ systems führt. Weiterhin weist das Dämpfungselement 2 eine Membran 10 auf, die mit einem mit der Grundplatte fest verbunden Teil, hier dem Zylinder 8, und einem mit dem Auflager fest verbundenen Teil, hier dem Kolben 7, fest verbunden ist. Die Membran 10 schließt einen Raum ein, der sich in das Innere des Zylinders erstreckt. In dem von der Membran 10 eingeschlossenen Raum befindet sich ein Dämpfungsfluid 27, das die Zylinderinnenseite und die Kolbenaußenseite benetzt.
Die Membran besteht aus Elastomer oder einem gewebever­ stärkten Elastomer und gewährleistet die Bewegung von Kolben 7 und Zylinder 8 zueinander, ohne daß das Dämp­ fungsfluid 27 aus dem von der Membran 10 umschlossenen Raum austreten kann. Der Zylinder 8 weist einen umlau­ fenden Vorsprung 11 auf, an dem die Membran 10 mit Hilfe eines Bördelrings 11 befestigt ist. Dabei werden die elastischen Eigenschaften der Membran 10 ausgenutzt, um das Dämpfungselement 2 zum Druckraum 29 hin druckdicht zu machen.
Zur Befüllung des Dämpfungselements sind zwei Bohrungen 28 vorgesehen, die durch Schrauben 14 verschlossen wer­ den.
Der Kolben 7 ist mit einem Überzug 30 aus Elastomer überzogen, so daß bei einem möglichen Kontakt von Kolben 7 und Zylinder 8 kein bleibender Schaden an einem der beiden Teile entsteht. Der Überzug 30 und die Membran 10 können als ein Teil ausgebildet sein. Dies vereinfacht die Montage, weil der Kolben 7 nur in die Membran 10 mit Überzug 30 gesteckt werden muß, um danach am Auflager 3 befestigt zu werden.
Zwischen Zylinder und Kolben 7 bildet sich ein Ringspalt 9, der praktisch über die gesamte Bewegungslänge des Kolbens hin kontant bleibt. Der Ringspalt hat eine Breite in der Größenordnung von 1 bis 3 mm und eine Länge von ca. 130 bis 200 mm und erstreckt sich über einen Kolben­ umfang von ca. 157 mm. Die Wirkfläche des Kolbens hat eine Größenordnung von 2000 bis 3000 mm2. Das Fluid hat eine dynamische Viskosität in der Größenordnung von ca. 1 bis 10 Ns/m2.
Das Luftfederelement 1 weist darüber hinaus einen Bolzen 16 auf, der in der Mitte 26 angeordnet ist. Der Bolzen 16 dient zur Verbindung des Luftfederelements 1 mit dem zu lagernden Objekt. Der Bolzen 16 ist in einer im Auflager 3 befindlichen durchgehenden Bohrung mit Gewinde 17 eingeschraubt. Er ragt mit seinem unteren Ende 21 in den Druckraum 29. Die Dichtheit des Druckraums 29 gegenüber dieser Öffnung wird durch einen O-Ring 19 sichergestellt. Durch Hinein- und Herausschrauben des Bolzens 16 in das oder aus dem Auflager 3 läßt sich das in den Druckraum 29 ragende Ende 21 des Bolzens in seiner Länge verstellen.
Der Bolzen 16 weist einen Kanal 18 auf, der in den Druck­ raum 29 mündet. Über diesen Kanal 18 ist eine Zufuhr von Luft für das Luftfederelement 1 möglich.
Gegenüber dem Bolzen ist auf der Grundplatte 4 ein Trag­ lager 20 angeordnet, auf das das Ende 21 des Bolzens 16 bei starkem Einfedern des Auflagers 3 auftrifft. Die Berührungsfläche 22 des Traglagers 20 ist wie die Negativform des Bolzenendes 21 ausgebildet. Im vorliegen­ den Beispiel ist das Bolzenende 21 kalottenartig ausge­ bildet. Entsprechend hat die Auflagefläche 22 des Trag­ lagers eine der Kalotte entsprechende schalenartige Ausbildung.
Durch Hinein- oder Herausdrehen des Bolzens aus dem Auflager 3 läßt sich der maximale Federweg s des Luft­ federelements einstellen. Bei einer Bewegung des Auf­ lagers 3 in Richtung der Mittelachse 26 des Luftfeder­ elements 1 auf die Grundplatte 4 zu verdrängt der Kolben 7 mit seiner wirksamem Querschnittsfläche A im Zylinder 8 das Dämpfungsfluid 27, das durch den Ringspalt 9 zwi­ schen Zylinder 8 und Kolben 7 entweichen und die Mem­ bran 10 ausdehnen muß. Die Dämpfungskraft setzt sich also aus zwei Komponenten zusammen, nämlich einmal der Kraft, die benötigt wird, um den Widerstand der durch den Ringspalt 9 gebildeten Drossel zu überwinden und die Kraft zum Aufdehnen der Membran 10. Die erste Kraft ist dabei in der Regel wesentlich größer. Beim Ausfedern des Luftfederelements 1, d.h. bei Bewegung des Auflagers 3 von der Grundplatte 4 weg, verdrähgt der Kolben 7 aus dem von der Membran umschlossenen Raum das Druckfluid 27 in die Zylinderkammer, wobei das Druckfluid 27 wie­ derum, aber in umgekehrter Richtung, durch den Zwischen­ zylinder 8 und Kolben 7 gebildeten Ringspalt 9 fließen muß. Der Strömungswiderstand bestimmt die dämpfende Kraft, die im wesentlich durch die durch die relative Bewegung von Kolben 7, Zylinder 8 und Dämpfungsfluid 27 im Spalt 9 hervorgerufenen Schubspannungen bestimmt wird.
Damit ist die Wirksamkeit das Dämpfers wegen der ge­ schlossenen Ausführung weitgehend unabhängig von dem im Druckraum 29 des Luftfederelements 1 herrschenden Luftdruck.
Bei bewußtem oder unkontrolliertem Luftabfall oder bei einer starken Einfederung des Auflagers 3 stützt sich das gelagerte Objekt über den Befestigungsbolzen 18 auf dem Traglager 20 ab, wobei durch die kalottenartige Ausbildung des Bolzenendes 21 und die entsprechende negative Ausformung der Berührungsfläche 22 des Trag­ lagers 20 eine Zentrierung des Auflagers 3 gegenüber der Bodenplatte 4 erfolgt. Dadurch werden geringfügige seitliche Verschiebungen von Auflager 3 und Grundplatte 4 und damit von Zylinder 8 und Kolben 7 korrigiert.
Fig. 2 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Dämp­ fungselements 102. Alle der Ausführungsform von Fig. 1 entsprechenden Teile sind mit um 100 erhöhten Bezugs­ zeichen versehen. Ein Kolben 131 ist ringartig ausgebil­ det und begrenzt einen Hohlraum 132, der zum Innern des Zylinders 108 hin offen ist. An der dem Zylinder abgewandten Stirnseite des Kolbens 131 sind Öffnungen 133 vorgesehen. Der Hohlraum 132 des Kolbens steht mit dem Dämpfungsfluid 127 in der Membran über den Ringspalt 109 und die Öffnungen 133 in Verbindung. Die Öffnungen 133 setzen dem Dämpfungsfluid 127 bei einer Bewegung des Kolbens 131 weniger Widerstand entgegen als der Ringspalt 109. Die Dämpfung des Dämpfungselements 102 wird daher nahezu ausschließlich durch die im Ringspalt 109 hervorgerufene Schubspannung bewirkt. Die Schubspan­ nung hängt neben der Geschwindigkeit des Kolbens 131 von der Wirkfläche des Kolbens, d.h. derjenigen Um­ fangsfläche des Kolbens, die den Ringspalt 109 bildet, der Breite des Ringspalts 109, d.h. dem Abstand zwischen Zylinderinnenseite und Kolbenaußenseite, und der Viskosi­ tät des Dämpfungsfluids ab.
Die Membran 110 ist gegenüber der Schraube 113 abgedich­ tet und an der Schicht 106 befestigt. Die Dichtungs­ und Befestigungsmittel sind jedoch der Übersicht wegen nicht gezeichnet.
Zur Füllung des Dämpfungselements 102 sind zwei Bohrun­ gen 128 vorgesehen. Insbesondere bei hoch viskosen Dämp­ fungsfluids dient die eine der beiden Bohrungen zum Befüllen und die andere zum Entlüften. Dazu wird das Dämpfungselement 102 beim Befüllen so positioniert, daß sich die eine der beiden Bohrungen 128 nahezu am oberen Ende des Innenraums befindet. Das durch die ande­ re der beiden Bohrugnen 128 eintretende Dämpfungsfluid verdrängt dann die im Dämpfungselement 102 befindliche Luft durch die andere Bohrung. Sobald Dämpfungsfluid durch die Entlüftungsbohrung austritt, wird diese durch eine Schraube 114 verschlossen. Nach Verschließen der anderen Bohrung, ebenfalls durch eine Schraube 114, ist das Innere des Dämpfungselements 102 nahezu vollstän­ dig mit Dämpfungsfluid 127 gefüllt.

Claims (23)

1. Luftfederelement mit einer Grundplatte, einem lasten­ aufnehmenden, relativ zur Grundplatte beweglichen Auflager und einem zwischen Grundplatte und Auflager angeordneten Federelement, das einen von der Grund­ platte, dem Auflager und einer elastomeren, vorzugs­ weise verstärkten Wand umschlossenen Druckraum auf­ weist, der luftdicht verschließbar und mit Überdruck beaufschlagbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwi­ schen Grundplatte (4) und Auflager (3, 103) eine Dämpfungseinrichtung angeordnet ist.
2. Luftfederelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Dämpfungseinrichtung im Innern des Druck­ raums (29, 129) angeordnet ist.
3. Luftfederelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungseinrichtung ein viskoelastisches Dämpfungsfluid (27, 127) enthält.
4. Luftfederelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungseinrichtung mindestens ein Dämpfungselement (2, 102) aufweist, das einen einseitig geschlossenen Zylinder (8, 108), der an einem der beiden Teile Grundplatte (4) und Auflager (3, 103) befestigt ist, einen Kolben (7, 131), der an dem anderen der beiden Teile Grundplatte (4) und Auflager (3, 103) befestigt ist und der in den Zylinder (8, 108) eintaucht, und eine Membran (10, 110) aus elastischem Material aufweist, die einerseits mit einem mit der Grundplatte (4) verbunde­ nen Teil und andererseits mit einem mit dem Aufla­ ger (3, 103) verbundenen Teil verbunden ist und einen Raum dichtend umschließt, der sich in das Innere des Zylinders (8, 108) erstreckt und der das Dämp­ fungsfluid (27, 127) enthält, wobei der Kolben (7, 131) zumindest mit einem Teil seiner Länge in den Raum ragt.
5. Luftfederelement nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich­ net, daß zwischen Kolben (7) und Zylinder (8) ein Ringspalt (9) gebildet ist, der in jeder möglichen axialen Lage des Kolbens (7) drosselartig ausgebildet ist.
6. Luftfederelement nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich­ net, daß der Kolben (131) ringartig ausgebildet ist.
7. Luftfederelement nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich­ net, daß der Kolben (131) einen zum Innern des Zylin­ ders (108) hin offenen Hohlraum (132) begrenzt, wobei die kolbenstirnseitige Begrenzungsfläche Öffnungen (133) aufweist, die dem Dämpfungsfluid (127) bei Bewegung weniger Widerstand entgegensetzen als der Ringspalt (109).
8. Luftfederelement nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringspalt (9, 109) in jeder axialen Lage des Kolbens (7, 131) konstant ist.
9. Luftfederelement nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (10, 110) an der Außenwand des Zylinders (8, 108) anliegt.
10. Luftfederelement nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Mate­ rial der Membran (10, 110) aus einem Elastomer oder einem gewebeverstärkten Elastomer gebildet ist.
11. Luftfederelement nach Anspruch 10, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Zylinder (8, 108) an seiner Außen­ wand einen umlaufenden Vorsprung (23, 123) aufweist, an dem die Membran (10, 110) mit dem Zylinder (8, 108) durch einen federnden, insbesondere metal­ lischen, Ring (11, 111) verbunden ist.
12. Luftfederelement nach einem der Ansprüche 4 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (7) mit einem Überzug (30) aus elastomerem Material versehen ist.
13. Luftfederelement nach Anspruch 12, dadurch gekenn­ zeichnet, daß Membran (10) und Überzug (30) ein­ stückig ausgebildet sind.
14. Luftfederelement nach einem der Ansprüche 4 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (131) aus einem elastomeren Material, insbesondere Hart­ gummi, gebildet ist.
15. Luftfederelement nach einem der Ansprüche 4 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfung des Dämpfungselements (2, 102) durch Erhöhung der Vis­ kosität des Dämpfungsfluids (27, 127), Vergrößerung der Wirkfläche (A) des Kolbens (7, 131) und Verrin­ gerung des Ringspalts (9, 109) vergrößerbar ist.
16. Luftfederelement nach einem der Anspüche 4 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die dämpfende Kraft des Dämpfungselements (2, 102) proportional dem Produkt aus Viskosität des Dämpfungsfluids (27, 127) und der Wirkfläche (A) des Kolbens (7, 131) geteilt durch die Fläche des Ringsspalts (9, 109) ist.
17. Luftfederelement nach einem der Ansprüche 4 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungsein­ richtung mindestens drei, vorzugsweise vier, konzen­ trisch in etwa gleichmäßigem azimutalen Abstand um die Mitte des Luftfederelements (1) angeordnete Dämpfungselemente (2, 102) aufweist.
18. Luftfederelement nach einem der Ansprüche 1 bis 17, gekennzeichnet durch mindestens einen im Auflager (3) angeordneten, durch das Auflager in den Druckraum (29) ragenden Bolzen (16).
19. Luftfederelement nach Anspruch 18, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Bolzen (16) zentrisch angeordnet ist.
20. Luftfederelement nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Bolzen (16) einen in den Druckraum (29) mündenden Kanal (18) aufweist, durch den Luft in den Druckraum (29) einführbar ist.
21. Luftfederelement nach einem der Ansprüche 18 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß das in den Druckraum (29) ragende Ende (21) des Bolzens (16) in seiner Länge verstellbar ist.
22. Luftfederelement nach einem der Ansprüche 18 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß ein dem Bolzen (16) auf der Grundplatte (14) gegenüberliegendes Traglager (20) mit einer der Negativform des Endes (21) des Bolzens (16) entsprechenden Auflagefläche (22) vor­ gesehen ist.
23. Luftfederelement nach Anspruch 22, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Bolzenende (21) kalottenartig ausgebildet ist.
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