DE4322191C2 - Dämpfer - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Dämpfer gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Ein derartiger Dämpfer ist als Teil eines zusätzlich eine Federanordnung umfassenden Schwingungsdämpfers in der DE 32 14 687 A1 beschrieben. Verwendet man derartige Dämpfer zusammen mit einem hochviskösen Arbeitsmedium, so nimmt die Dämpfungskraft nach der ersten Inbetriebnahme zunächst erheblich ab, bis sie dann einen im wesentlichen gleich­ bleibenden, gegenüber der Anfangsdämpfung aber erheblich verminderten Wert annimmt.

Durch die vorliegende Erfindung soll daher ein Dämpfer gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 so weitergebildet werden, daß die nach erster Inbetriebnahme auftretende Abnahme der Dämpfungskraft vermindert ist.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch einen Dämp­ fer gemäß Anspruch 1.

Bei dem erfindungsgemäßen Dämpfer ist der mit dem Arbeits­ medium gefüllte Raum vollständig gasfrei. Die den Arbeits­ raum begrenzende Rollmembran sorgt für die entsprechende Abdichtung und sorgt zugleich für die axiale Relativbeweg­ lichkeit zwischen den beiden Dämpferteilen. Bei einem derartigen Dämpfer beträgt die Anfangsabnahme der Dämp­ fungskraft beim Einlaufen des Dämpfers nur etwa 50%, wäh­ rend bei einem vergleichbaren herkömmlichen Dämpfer die Dämpfungskraft nach dem Einlaufen nur etwa 10% des Aus­ gangswertes beträgt. Die erfindungsgemäß erhaltene stark verkleinerte Abnahme der Dämpfungskraft ist vermutlich darauf zurückzuführen, daß es bei Gegenwart von Luft zu irreversiblen Abrissen des Arbeitsmediums von den Ober­ flächen der Dämpferteilen kommt und darüber hinaus auch zu verdrängungsbedingten Ausfransungen des Arbeitsmediums, die sich wegen dessen hoher Viskosität nicht mehr schlie­ ßen können. Da der erfindungsgemäße Dämpfer mit einem gasfrei eingeschlossenen Arbeitsmedium arbeitet, kommt es dort nur zu reinen Scherbelastungen und Verlagerungen des viskösen Arbeitsmediums, die trotz hoher Viskosität des letzteren reversibel sind.

In der DE 32 07 654 A1 ist ein pastenartiges, hoch­ viskoses Arbeitsmedium für Dämpfer beschrieben, welches nur geringen Temperaturgang der Viskosität aufweist und über lange Zeiten ohne Qualitätsverlust lagerbar ist. Hierzu wird vorgeschlagen, dem Arbeitsmedium als Ersatz für früher verwendeten Graphit andere pulverför­ mige Füllstoffe zuzusetzen, die eine hohe spezifische Oberfläche und damit hohe Oberflächenaktivität aufweisen. Um zu vermeiden, daß das Verrühren der Feststoffe in der Ölkomponente des Arbeitsmediums zum Einschließen von Luft führt, wird dieses Vermischen der flüssigen und festen Komponenten unter Vakuum durchgeführt.

In der DE-OS 22 30 566 ist ein Schwingungsdämpfer beschrie­ ben, der zur Dämpfung radialer Schwingungen des Endes einer Welle dient. Der Dämpfer umfaßt zwei becherähnliche in radialer Richtung gegeneinander bewegbare Dämpferteile, die zusammen mit einer ihr offenes Ende verschließenden Rollmembran einen Arbeitsraum begrenzen, der vollständig durch das flüssige Arbeitsmedium ausgefüllt. Dabei verhindert die Rollmembran ein Entweichen der Arbeitsflüssigkeit, ohne die Beweglichkeit der Dämpferteile gegeneinander spürbar zu beeinträchtigen.

Bei einem hochviskösen Arbeitsmedium erscheint eine der­ artige Abdeckung des Arbeitsmediums zur Umgebung hin ent­ behrlich, da der sich an der freien Oberfläche des Arbeits­ mediums bildende Meniskus eine ausreichende Sperre zur Umgebung darstellt.

Wie weiter oben schon dargelegt, wird durch die atypische Verwendung einer Rollmembran in Verbindung mit einem hoch­ viskösen Arbeitsmedium ein besseres Langzeitverhalten der Dämpfungseigenschaften erhalten, da ein Einwandern von Luft zur Grenzfläche zwischen Dämpferteilen und Ar­ beitsmedium verhindert wird.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in Unter­ ansprüchen angegeben.

Die Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 2 ist im Hinblick auf gute gasdichte Verbindung der Rollmembran­ ränder und der Dämpferteile von Vorteil.

Mit der Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 3 wird erreicht, daß das Abrollen der Rollmembran unter über den Hub hinweg im wesentlichen gleichbleibenden Bedingun­ gen erfolgt.

Die Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 4 ist im Hinblick auf Kleinhalten von Verdrängungsarbeit von Vor­ teil.

Bei einem. Dämpfer gemäß Anspruch 5 hat man praktisch nur eine Scherbelastung des Arbeitsmediums.

Generell gilt für einen erfindungsgemäßen Dämpfer, daß er auch transversal zur Haupt-Dämpfungsrichtung gerichtete Stöße gut aufnehmen kann, da keine Gleitführungen für das bewegte Dämpferteil vorgesehen zu werden brauchen.

Nachstehend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbei­ spielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläu­ tert. In dieser zeigen:

Fig. 1 eine seitliche Ansicht eines Schwingungsdämpfers, teilweise axial in der Mitte geschnitten; und

Fig. 2 einen axialen Schnitt durch einen abgewandelten mit viskösem Arbeitsmedium gefüllten Dämpfer zur Verwendung in einem Schwingungsdämpfer.

Der in Fig. 1 wiedergegebene Schwingungsdämpfer hat eine Tragplatte 10, auf welcher zum Beispiel der Fuß einer zu dämpfenden Maschine befestigbar ist. Die Tragplatte 10 ist über vier Schraubenfedern 12 auf einer Befesti­ gungsplatte 14 abgestützt, die ihrerseits mit der Auf­ stellfläche verbindbar ist. Die Schraubenfedern 12 lie­ gen in Aufsicht gesehen bei den Ecken eines Quadrates, und beim Schnittpunkt der Diagonalen dieses Quadrates ist ein insgesamt mit 16 bezeichneter Dämpfer angeord­ net.

Dieser umfaßt ein äußeres, großen Durchmesser aufweisen­ des Dämpferteil 18, welches fest mit der Befestigungs­ platte 14 verbunden ist, sowie ein inneres, kleineren Durchmesser aufweisendes Dämpferteil 20, dessen oberes Ende fest mit der Tragplatte 10 verbunden ist.

Wie aus der Zeichnung ersichtlich ist das innere Dämpfer­ teil 20 um eine größere Strecke über das äußere Dämpfer­ teil 18 hinausgeführt, und sein unteres Ende liegt um mehr als den in der Praxis maximal zu erwartenden Arbeits­ hub des Schwingungsdämpfers über der Oberseite der Be­ festigungsplatte 14.

Der zwischen den Dämpferteilen 18 und 20 begrenzte Ring­ raum ist oben durch eine insgesamt mit 22 bezeichnete Rollmembran verschlossen. Letztere hat einen äußeren zy­ lindrischen Membranabschnitt 24, der auf der Außenseite des Dämpferteiles 18 gasdicht befestigt ist, zum Beispiel dort angeklebt ist und/oder mit einem Spannband gegen die Außenfläche des Dämpferteiles 18 gedrückt wird. An den Membranabschnitt 24 schließt sich ein mittlerer Mem­ branabschnitt 26 an, der im Querschnitt gesehen U-förmige Gestalt hat. Der innenliegende Schenkel des U setzt sich fort in einen axial innenliegenden zylindrischen Membran­ abschnitt 28, der die Außenfläche des inneren Dämpfertei­ les 20 überdeckt. Der obere Teil des Membranabschnittes 28 ist gasdicht mit der Außenfläche des Dämpferteiles 20 verbunden, zum Beispiel durch Festkleben und/oder ein Spannband.

Der gesamte Innenraum des Dämpferteiles 20 und der gesam­ te vom äußeren Dämpferteil 18, der Befestigungsplatte 14 und der Rollmembran 22 begrenzte Raum sind blasenfrei mit einem hochviskösem Arbeitsmedium gefüllt, das brei-, honig- oder bitumenähnliche Konsistenz hat. Das blasen­ freie Befüllen des Dämpfers 16 kann zum Beispiel so er­ folgen, daß man das Arbeitsmedium bei erhöhter Temperatur in das Dämpferinnere gießt.

Bei dem abgewandelten Dämpfer 16 von Fig. 2 sind Dämpfer­ teile, die oben stehend in funktionsäquivalenter Form schon beschrieben wurden, wieder mit denselben Bezugszei­ chen versehen. Beim Dämpfer 16 nach Fig. 2 ist das Däm­ pferteil 20 nach beiden Seiten axial über das Dämpferteil 18 hinausgeführt, so daß die beiden Dämpferteile zusammen einen Ringraum begrenzen, der nun an beiden Seiten durch jeweils eine Rollmembran 22 verschlossen ist, wie sie im einzelnen oben beschrieben wurde.

Das hochvisköse Arbeitsmedium 30 befindet sich nur in dem zwischen den Dämpferteilen 18, 20 liegenden Ringraum, das Innere des Dämpferteiles 20 ist leer. Endplatten 32 verschließen das Dämpferteil 20 und dienen zugleich als Befestigungsmöglichkeit für eine Last oder eine Abstütz­ struktur, während die zweite Befestigungsmöglichkeit, die für eine Abstützstruktur bzw. eine Last vorgesehen ist, am äußeren Dämpferteil 18 zu denken ist.

Claims (5)

1. Dämpfer, insbesondere zur Verwendung in einem Schwin­ gungsdämpfer zusammen mit einer Federanordnung, mit zwei koaxialen, axial gegeneinander beweglichen zylindri­ schen Dämpferteilen (18, 20), mit einem zwischen den Dämpferteilen (18, 20) auf Scherung beanspruchten hochviskösen Arbeitsmedium (30) und mit einer das Arbeitsmedium (30) gegen den Außenraum absperrenden Deckelanordnung, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckelanordnung mindestens eine flexible rotationssymmetrische Rollmembran (22) aufweist, deren einer Randabschnitt (28) gasdicht am inneren zylin­ drischen Dämpferteil (20) und derer anderer Randabschnitt (24) gasdicht am äußeren zylindrischen Dämpferteil (18) festgelegt ist; und daß das Arbeitsmedium (30) den durch die Dämpferteile (18, 20) und die Rollmembran (22) begrenz­ ten Raum blasenfrei ausfüllt.

2. Dämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Randabschnitte (24, 28) der Rollmembran (22) zylindrisch sind und auf den Außenflächen der zylindrischen Dämpferteile (18, 20) festgelegt sind.

3. Dämpfer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der innere zylindrische Randabschnitt (28) der Rollmembran (22) größere axiale Abmessung hat, als dem Arbeitshub des Dämpfers (16) entspricht und bei seinem freien Ende mit inneren Dämpferteil (20) verbunden ist.

4. Dämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei nur eine Rollmembran (22) vorgesehen ist und das von der letzteren abliegende Ende des äußeren Dämpferteiles (18) durch eine Platte (14) verschlossen ist und das innere Dämpferteil (20) unter Abstand vor dieser Platte (14) endet, dadurch gekennzeichnet, daß das innere Dämpferteil (20) kleine Wandstärke hat und am freien Ende ebenfalls durch eine Platte (10) verschlossen ist, und daß der Innenraum des inneren Dämpferteiles (20) blasenfrei mit dem Arbeitsmedium (30) gefüllt ist.

5. Dämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das innere (20) der beiden Dämpferteile (18, 20) größere axiale Abmessungen hat als das äußere Dämpferteil (18) und der zwischen beiden Dämpferteilen (18, 20) begrenzte ringförmige Arbeitsraum an beiden Enden durch je eine Rollmembran (22) verschlossen ist.