DE69300371T2

DE69300371T2 - Verbesserungen an hydraulischen schwingungsdämpfenden Vorrichtungen.

Info

Publication number: DE69300371T2
Application number: DE69300371T
Authority: DE
Inventors: Andre Gennesseaux
Original assignee: Hutchinson SA
Current assignee: Hutchinson SA
Priority date: 1992-03-20
Filing date: 1993-03-17
Publication date: 1996-04-11
Anticipated expiration: 2013-03-18
Also published as: JP2875704B2; FR2688844A1; FR2688844B1; DE69300371D1; JPH0626547A; ES2076828T3; US5297781A; EP0561703B1; EP0561703A1

Description

Hydraulische Antischwingungsvorrichtung, die zum Zwecke der Dämpfung und Verbindung und auch zur Abstützung zwischen zwei starren Elementen, z. B. dem Chassis eines Fahrzeuges und dessen Motor einbaubar ist.
Sie betrifft insbesondere Antischwingungsvorrichtungen, die aus folgenden Teilen bestehen:
- einer starren ringförmigen Armatur, die an einem der beiden Elemente anbringbar ist,
- einem starren Kopfstück, das an dem anderen Element befestigbar ist,
- einer ringförmigen, vorzugsweise konischen und nach unten erweiterten Wandung aus elastomerem Material, die einen beträchtlichen Widerstand gegen Druckbelastung in axialer Richtung aufweist und die die Armatur dicht mit dem Kopfstück verbindet,
- einer dichten, biegsamen Membran, die durch die ringförmige Armatur gehalten wird und mit dieser, mit der Wandung und mit dem Kopfstück einen dichten Raum begrenzt,
- einer starren und dichten Trennwand, die durch die Armatur im Inneren des Raumes gehalten wird und diesen in eine Arbeitskammer auf der Seite der Wandung und eine Kompensationskammer auf der Seite der Membran unterteilt,
- einem verengtem Durchgang, der die beiden Kammern dauernd miteinander verbindet,
-einer flüssigen Masse, die die beiden Kammern und den verengten Durchgang ausfüllt,
-einem starren Kolben, der an einem der beiden Werkstücke - nachstehend "erstes Werkstück" genannt - befestigt ist, die durch die Armatur und das Kopfstück gebildet werden, wobei die Befestigung so erfolgt, daß sich der Kolben mit einer begrenzten Schwingungsamplitude in bezug auf das erste Werkstück verschieben kann und
-einem elektrischen Erreger, der an dem ersten Werkstück befestigt ist und an den Kolben wechselnde Kräfte anlegen kann, die dazu neigen, die von dem zweiten auf das erste Werkstück übertragenen Schwingungen zu dämpfen.
Es ist bekannt, daß eine derartige Vorrichtung folgende Eigenschaften aufweist:
-die Schwingungen mit relativ großer Amplitude (nämlich oberhalb 0,5 mm) und relativ kleiner Frequenz (nämlich in der Größenordnung von 5 bis 15 Kz), z. B. Schwingungen, die durch Stöße verursacht werden, die an dem Fahrzeug durch Unebenheiten der Straße erzeugt werden, führen dazu, daß die Flüssigkeit über den verengten Durchgang aus einer der beiden Kammern in die andere gedrückt wird und umgekehrt, wobei die auf diese Weise verdrängte Masse in Resonanz gerät, wenn die Frequenz der Schwingungen einen vorgegebenen Wert erreicht, der von dem Verhältnis zwischen der axialen Länge und dem Querschnitt des verengten Durchgangs abhängt; dieser Resonanzeffekt stellt eine ausgezeichnete Dämpfung der betreffenden Schwingungen sicher,
- die Schwingungen mit verhältnismäßig kleiner Amplitude (unterhalb 0,5 mm) und verhältnismäßig hoher Frequenz (im allgemeinen zwischen 20 und 200 Hz), z. B. Schwingungen, die auf den Betrieb des Motors zurückzuführen sind, führen zu "natürlichen" Schwingungen des Kolbens , die in der Lage sind, die Übertragung der in Rede stehenden Schwingungen zu dämpfen oder zu filtern,
- das Anlegen elektrischer Dämpfungskräfte an den Kolben erfolgt in der Weise, daß die Kräfte den Kolben künstlichen "Gegenkräften" unterwerfen, die in bezug auf die natürlichen Schwingungen des Kolbens phasenverschoben sind und dazu neigen, definitiv alle Schwingungen im Bereich des ersten Werkstückes zu unterdrücken: dieser, die Schwingungen dämpfende oder filternde Effekt wird manchmal als "aktive Dämpfung" bezeichnet.
Ausführungsformen derartiger Vorrichtungen sind beispielsweise aus der EP-A-0 440 536 bekannt. Wenn man bei den bekannten Ausführungen das Volumen der Arbeitskammer verringern möchte, um den hydraulischen Druck, der in ihr vorliegt, zu vergrößern, wird der Kolben durch das Erregerorgan in einer Richtung beansprucht, die dahin geht, die beweglichen Massen der Vorrichtung "anzuheben" , d. h. in einer Richtung, bei der der Schwerpunkt dieser beweglichen Massen nach oben verschoben wird: diese Richtung entspricht einer Verschiebung des Kolbens nach oben, wenn die Achse der Vorrichtung bei oben liegendem Kopf senkrecht verläuft, und wenn das erste Werkstück aus der ringförmigen Armatur dieser Vorrichtung besteht.
Wenn man unter diesen Bedingungen die auf das erste Werkstück durch jede auf die elektrische Erregung zurückzuführende Verschiebung des Kolbens aufgebrachte Gesamtkraft betrachtet, die einerseits die hydraulische Druckkraft H, die durch das Zurückstoßen der Flüssigkeit erzeugt wird, und andererseits die Trägheit I der beweglichen Massen umfaßt, so stellt man unter diesen Bedingungen fest, daß die Kraft I dauernd von der Kraft H in Abzug kommt.
Folglich wird, wenn die beiden Kräfte H und I gleich sind, was bei einem gegebenen Wert f&sub0; der Frequenz der an den Kolben angelegten Schwingungen der Fall ist, ihre Resultierende gleich Null.
Mit anderen Worten, tritt bei jedem Wert f&sub0; keine Wirksamkeit in Höhe des ersten Werkstückes auf: eine aktive Dämpfung im oben definierten Sinn kann daher mittels des Erregers an dieser Armatur nicht realisiert werden.
Bei Vorrichtungen dieser Art, deren Achse senkrecht verläuft, deren Kopf oben angeordnet ist und deren erstes Werkstück die ringförmige Armatur ist, liegen in Höhe des Kopfes andere Verhältnisse vor: bei einer derartigen Vorrichtung könnte man eine aktive und wirksame Dämpfung sogar für die Frequenz f&sub0; erreichen, indem man als starres Element, in dem die Schwingungen unterdrückt werden sollen, das Element auswählt, das mit dem Kopf der Dämpfungseinrichtung verbunden ist und nicht das Element, das mit der ringförmigen Armatur verbunden ist.
Jedoch ist dies bei der Mehrzahl der oben beschriebenen Konstruktionen umgekehrt, und das starre Element, an dem man die Schwingungen zu unterdrücken wünscht, ist im allgemeinen die Karosserie des Fahrzeuges, die mit der ringförmigen Armatur verbunden ist.
Eine derartige Situation kann einen erheblichen Nachteil aufweisen.
Wenn man an einem gegebenen Fahrzeug eine klassische Abstützung, bei der der Abschnitt, der vor Schwingungen geschützt werden soll, die ringförmige Armatur ist, durch eine verbesserte Antischwingungsvorrichtung der oben beschriebenen Art ersetzen möchte, muß man die verbesserte Vorrichtung wenden und neue Verbindungen entwickeln.
Die Aufgabe, die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegt, besteht unter anderem darin, diesen Nachteil zu vermeiden, indem die Richtung der Verschiebung des beweglichen Kolbens umgekehrt wird, um das Vorzeichen des auf die Verschiebung des Kolbens zurückzuführenden Trägheitsterms zu wechseln.
Auf diese Weise ergänzt die Trägheitskraft 1 des Kolbens die Kraft H des hydraulischen Druckes, anstatt von dieser in Abzug zu kommen und eine Wirksamkeit von Null tritt nicht mehr auf.
Um dieses Ergebnis zu erhalten, bildet man den Kolben so aus und montiert ihn so, daß sich der hydraulische Druck in der Arbeitskammer bei einer Verschiebung des Kolbens vergrößert und dazu führt, daß sich der Mittelpunkt der Schwerkraft der beweglichen Massen nicht mehr nach oben sondern nach unten verschiebt.
Ausgehend von einer Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art besteht die Erfindung darin, daß die Vorrichtung eine in die Arbeitskammer eingetauchte, mit Luft gefüllte dichte Kapsel enthält, die im wesentlichen durch eine starre Wandung, die mit dem ersten Werkstück verbunden ist, und durch den Kolben selbst begrenzt wird, dessen Umfang mit der erwähnten starren Wandung mittels einer ringförmigen dichten und deformierbaren Abdichtung verbunden ist, wobei der Kolben in axialer Richtung zwischen der erwähnten starren Wandung und einem anderen Teil des ersten Werkstückes unter Einhalten eines Zwischenraumes angeordnet ist, der mit der Flüssigkeit gefüllt ist, die sich auch in der Arbeitskammer befindet.
Bei bevorzugten Ausführungsformen wird die eine und/oder andere der folgenden Anordnungen benutzt, bei denen vorgesehen ist,
- daß die Kapsel mit der Atmosphäre in Verbindung steht,
- daß die starre Wandung der Kapsel einen mittleren, massiven Abschnitt enthält, der von einem starren, ringförmigen, mit Bohrungen versehenen Verbindungsteil umgeben ist, das an dem ersten Werkstück angebracht ist, und daß der ringförmige Übergangsbereich zwischen dem mittleren Abschnitt und dem Verbindungsteil dicht mit dem Umfang des Kolbens verbunden ist, der dann seinerseits aus einer ebenen, starren Platte gebildet wird,
-daß das ringförmige Verbindungsteil aus einer ebenen Ringscheibe besteht,
-daß das ringförmige Verbindungsteil aus einem zylindrischen Ring besteht,
-daß die Vorrichtung außer der oben erwähnten Kapsel wenigstens eine weitere Kapsel enthält, die zwischen der ersten und dem erwähnten anderen Teil des ersten Werkstückes unter Einhalten eines Zwischenraumes angeordnet ist, der mit in der Arbeitskammer enthaltenen Flüssigkeit gefüllt ist, wobei jede weitere Kapsel durch eine weitere starre Wandung, die mit dem ersten Werkstück verbunden ist, und durch einen weiteren Kolben begrenzt wird, der fest mit dem ersten Kolben verbunden ist und dessen Umfang mit der erwähnten weiteren starren Wandung mittels einer weiteren dichten und deformierbaren ringförmigen Abdichtung verbunden ist und der weitere Kolben axial zwischen der weiteren starren Wandung und dem anderen Teil des ersten Werkstückes unter Einhalten eines Zwischenraumes angeordnet ist, der mit Flüssigkeit gefüllt ist, die auch in der Arbeitskammer vorhanden ist,
-daß der elektrische Erreger ein elektromagnetischer Erreger mit veränderbarer Reluktanz ist und daß der Kolben mit relativ schweren Abschnitten der Magnetkreise verbunden ist, die den Erreger bilden, wobei die Abschnitte insbesondere die elektrischen Erregerspulen enthalten,
- daß der Kolben oberhalb des Erregers angeordnet ist, und daß die untere Fläche des Kolbens, die in Kontakt mit der Flüssigkeit ist, die sich in der Arbeitskammer befindet, eine allgemein konische, nach unten konvergierende Form hat,
- daß die Basis der ringförmigen elastischen Wandung sich weiter nach unten erstreckt als der Kolben und
- daß der elektrische Erreger in der Kapsel angeordnet ist.
Die Erfindung umfaßt außer diesen Anordnungen bestimmte weitere Vorrichtungen, die vorzugsweise gleichzeitig benutzt werden und nachstehend ausführlicher beschrieben werden.
Nachstehend werden unter Bezugnahme auf die Zeichnung einige bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung erläutert, auf die diese selbstverständlich nicht beschränkt ist. Es zeigen:
die Fig. 1 und 2 in einem axialen Schnitt bzw. einem teilweisen Querschnitt gemäß der Linie II-II der Fig. 1 eine erfindungsgemäße hydraulische Antischwingungsvorrichtung,
Fig. 3 einen axialen Teilschnitt durch eine abgeänderte Ausführungsform der Erfindung,
Fig. 4 ähnlich der Figur 1 eine erfindungsgemäße Variante eines Teils der auf dieser dargestellten Abstützung und
Fig. 5 einen axialen Schnitt durch eine weitere erfindungsgemäße Ausführungsform.
In an sich bekannter Weise besteht die auf den Fig. 1 und 2 dargestellte Vorrichtung aus folgenden Teilen:
- einem starren Kopfstück, das aus einem mittleren Block gebildet ist, der nach oben durch einen Befestigungsbolzen 2 verlängert ist,
- einem starren Ring 3, der nach außen durch zwei Laschen verlängert ist, die mit Befestigungslöchern versehen sind,
- einer dicken konischen Wandung 6 aus Kautschuk, die sich nach unten erweitert und einen beträchtlichen Widerstand gegen axiale Druckbelastung aufweist, so daß sie als "Abstützung" dienen kann, wobei die Wandung den Ring 3 dicht mit dem Kopfstück verbindet,
- einem dünnen und biegsamen Balg 7, der dicht mit dem Ring 3 verbunden ist und mit dem Ring, der Wandung 6 und dem Kopfstück 1 ein geschlossenes Gehäuse begrenzt,
- einer starren Zwischenwand 8, die das Gehäuse in zwei Kammern unterteilt, nämlich eine Arbeitskammer A auf der Seite der Wandung 6 und eine Kompensationskammer B auf der Seite des Balges 7,
- einem verengten Durchgang 9, der die beiden Kammern A und B miteinander verbindet und bei dieser Ausführungsform im Umfang der Zwischenwandung 8 ausgenommen ist und
- einer flüssigen Masse L, die die beiden Kammern und den verengten Durchgang ausfüllt.
Die Abstützung ist um die Achse X umdrehungszylindrisch oder im wesentlichen umdrehungszylindrisch, wobei das starre Kopfstück 1 den Motor einer Verbrennungsmaschine 10 eines Fahrzeuges abstützt und der Ring 3 an dem Chassis 11 des Fahrzeuges befestigt ist.
Es ist bekannt, daß die Schwingungen mit relativ niedriger Frequenz und großer Amplitude, die zwischen dem Ring 3 und dem Kopfstück 1 auftreten, dazu führen, daß die Flüssigkeit L über den Durchgang 9 abwechselnd mit der gleichen Frequenz aus einer der beiden Kammern A und B in die andere Kammer gedrückt wird und umgekehrt, und daß die schwingende Flüssigkeitssäule, die in dem Durchgang vorhanden ist, der Sitz eines Resonanzeffektes ist, wenn die Frequenz einen vorgegebenen Wert erreicht, der von den Abmessungen des Durchganges abhängt, wobei der Effekt dazu führt, daß die Übertragung der Ausgangsschwingungen zwischen dem Kopfstück und dem Ring gedämpft wird.
In ebenfalls an sich bekannter Weise enthält die Abstützung darüber hinaus einen Kolben 12, dessen eine Oberfläche F in die Arbeitskammer A eintaucht, wobei der Kolben mit dem beweglichen Organ oder der "Stange" 13 eines elektrischen Erregers 14 verbunden ist.
Der Erreger ist so ausgebildet, daß er an dem Kolben 12 eine "aktive Dämpfung" im oben beschriebenen Sinne ausüben kann und besteht zu diesem Zweck aus folgenden Teilen:
- einem ferromagnetischen Element 15, vorzugweise aus geschichtetem Material, das fest mit dem beweglichen Organ 13, das im vorliegenden Fall aus der Stange mit der Achse X besteht, befestigt ist,
- wenigstens einer elektrischen Wicklung oder Spule 16, die mit geeigneten (nicht dargestellten) Erregerkreisen verbunden ist und in einem Gestell 17 angeordnet ist, das mit der Zwischenwand 8 so verbunden ist, daß ein Magnetkreis gebildet wird, der über das Element 15 und Luftspalte e mit geringer Stärke geschlossen wird, und
- Einrichtungen, wie z. B. Dichtungen 18, die zwischen der Stange 13 und geeigneten Lagern eingefügt sind, um axiale Verschiebungen der Stange zu ermöglichen und dabei das ferromagnetische Element 15 von der Flüssigkeit L zu isolieren.
Bei bekannten Ausführungsformen der oben beschriebenen Art, ist die Oberfläche des durch den Erreger betätigbaren Kolbens, die die Flüssigkeit berührt, dessen obere Fläche (vgl. EP-A-0 440 536).
Man muß daher den Kolben anheben, um die Flüssigkeit, die in der Arbeitskammer enthalten ist, zu komprimieren und während des Anhebens nimmt der Kolben ein wenig Flüssigkeit mit nach oben.
Unter diesen Bedingungen kann die Gesamtkraft, die auf den Ring 3 während der gesamten Verschiebung aufgebracht wird, die durch den Kolben infolge der Erregung erzwungen wird, als Differenz zwischen der hydraulischen Kraft H als Folge der Kompression der Flüssigkeit und der Trägheitskraft I der beweglichen Massen (Kolben, Ausrüstung, die mit dem Kolben verbunden ist, und Flüssigkeit, die durch diesen mitgenommen wird) betrachtet werden.
Die Trägheitskraft I ist von der Schwingungsfrequenz des Kolbens abhängig und bei einem gegebenen Wert f&sub0; dieser Frequenz sind die beiden Kräfte H und I gleich.
Mit anderen Worten ist bei dieser Frequenz, selbst wenn der Kolben sich noch wirksam verschiebt, die Wirkung der aufgrund der Verschiebungen auftretenden Kräfte an der Armatur 3 gleich Null und es ist nicht möglich, eine wirksame aktive Dämpfung auszuüben.
Um diesen Nachteil zu vermeiden, wird erfindungsgemäß die Richtung der Verschiebung des Schwerpunktes der beweglichen Massen umgekehrt, um das Vorzeichen der Trägheitskraft zu wechseln.
Auf diese Weise kommt diese Kraft noch zu dem hydraulischen Druck hinzu, anstatt davon abgezogen zu werden und es gibt keinen Nullpunkt der Wirksamkeit mehr.
Bei dem ersten Ausführungsbeispiel muß folglich der hydraulische Druck in der Arbeitskammer nicht mehr bei einer Verschiebung des Kolbens nach oben, sondern bei einer Verschiebung des Kolbens nach unten steigen. Zu diesem Zweck ist der Kolben 12, wie sich aus Fig. 1 ergibt, noch an dem oberen Ende der Stange 13 befestigt, aber seine Fläche F, die mit der Flüssigkeit L der Arbeitskammer A in Berührung steht, ist jetzt seine untere Fläche.
Um eine derartige Anordnung zu erhalten, benutzt man eine dichte Kapsel 19, die mit Luft gefüllt ist und in die Arbeitskammer A eingetaucht ist; die Kapsel ist nach oben zu durch eine starre horizontale Wandung 20 begrenzt und unten durch den Kolben 12 selbst, wobei der Kolben zwischen der Wandung 20 und dem Erreger 14 unter Freilassen eines ringförmigen Zwischenraumes G angeordnet ist, der Teil der Arbeitskammer A ist und mit Flüssigkeit gefüllt ist.
Die Wandung 20 hat die Form einer ebenen Scheibe, die mit dem Ring 3 mittels geeigneter Arme oder einer Rundscheibe 21 verbunden ist, in der ein Kranz von bohnenförmigen Öffnungen 22 ausgenommen ist.
Die verschiedenen Öffnungen 22 oder andere Öffnungen, die in dem Umfang der Wandung 20 vorgesehen sind, haben einen ausreichenden Querschnitt, um eine ungehinderte Verbindung zwischen dem Spalt C und dem oberen Raum sicherzustellen, der den wesentlichen Teil der Kammer A bildet.
Der Kolben 12 selbst besteht aus einer kreisförmigen Platte, deren Umfang dicht mit der Wandung 20 verbunden ist, insbesondere in Höhe der Scheibe 21 durch Einfügen einer ringförmigen Weichdichtung 23.
Wenn das innere Volumen der Kammer D im Inneren der Kapsel 19 klein ist, wie es bei der dargestellten Ausführungsform der Fall ist, steht es vorteilhafterweise mit der Atmosphäre über einen Kanal 27 in Verbindung, der, wie dargestellt, beispielsweise in der Stange 13 oder nacheinander in der festen Wandung der Kapsel 19 und seiner Einfassung ausgenommen ist: diese Maßnahme verhindert, daß die Verschiebungen des Kolbens in dem Luftvolumen, das in der Kammer D enthalten ist, Änderungen des Druckes, die die Funktion verändern könnten, hervorrufen.
Bei einer derartigen Ausführungsform sind die Verschiebungen des Kolbens 12, die zu einer Vergrößerung des hydraulischen Druckes führen, der in der Kammer A herrscht, wie Fig. 1 deutlich zeigt, die nach unten gerichteten Verschiebungen.
Unter diesen Bedingungen neigt jede künstliche Beaufschlagung des Kolbens 12 nach unten dazu, den hydraulischen Druck, der in der Kammer A herrscht und der an den Ring 3 angelegt wird, zu vergrößern und die Trägheitskraft I der beweglichen Massen kommt dann noch zu der hydraulischen Kraft H hinzu, statt davon abgezogen zu werden, wie es beim Stand der Technik der Fall ist.
Eine Wirksamkeit von Null gibt es somit nicht mehr: man kann eine aktive wirksame Dämpfung für jeden Frequenzwert der Gegenschwingungen erzeugen, die an den Kolben angelegt werden.
Dieser günstige Effekt kann vervielfacht werden, indem man die Anzahl der dichten, mit Luft gefüllten Kapseln 19 vervielfacht.
Bei der schematisch auf Fig. 3 dargestellten Ausführungsform sind zwei übereinander angeordnete Kapseln 19&sub1; und 19&sub2; vorgesehen, die jeweils durch eine starre obere Wandung 20&sub1; bzw. 20&sub2;, die fest mit der Armatur 3 verbunden ist, und durch einen unteren Kolben 12&sub1;, 12&sub2; begrenzt werden, der fest mit der Stange 13 der elektrischen Betätigungseinrichtung 14 und mit der entsprechenden starren Wandung über eine Ringdichtung verbunden ist.
Jeder Kolben 14 begrenzt nach oben einen Raum C&sub1; , C&sub2;, der mit Flüssigkeit gefüllt und frei mit dem oberen Hauptabschnitt der Kammer A verbunden ist: zu diesem Zweck sind die beiden Wandungen 20&sub1; und 20&sub2; in Form einer Scheibe ausgebildet und mit der Zwischenwand 8 über eine zylindrische Schürze 25 verbunden, die mit großen Öffnungen 26 versehen ist.
Die Stange 13 durchsetzt die obere Wandung 20&sub1; der unteren Kapsel 19&sub1; dicht mittels einer Dichtung 24.
Beide im Inneren der beiden Kapseln liegenden Kammern D&sub1; und D&sub2; werden über einen Kanal 27, der axial in der Stange 13 ausgenommen ist, mit der Atmosphäre verbunden.
Bei dieser Ausführungsform führt jede Verschiebung der Stange 13 nach unten zu einem gemeinsamen Stoß der beiden Kolben 12&sub1; und 12&sub2; auf die Flüssigkeit, die in den Zwischenräumen C&sub1; und C&sub2; enthalten ist, d. h. schließlich auf die Flüssigkeit, die in der Arbeitskammer A enthalten ist.
Wie oben ausgeführt, wirkt sich bei den beschriebenen Ausführungsformen der Teil der auf die Armatur 3 bei jeder Verschiebung des Kolbens 2 ausgeübten Gesamtkraft, der auf die Trägheit der beweglichen Massen zurückzuführen ist, nicht mehr dahingehend nachteilig aus, daß die Wirksamkeit auf Null zurückgeführt wird.
Man kann daher vollständig in Betracht ziehen, diese Trägheitskomponente zu verstärken.
Die schematisch auf Fig. 4 dargestellte Ausführungsform ermöglicht es, eine derartige Verstärkung zu erhalten, ohne das Gewicht der Abstützung im geringsten zu erhöhen.
Bei dieser Ausführungsform wurde an der Stange 13 des Kolbens 12 nicht mehr lediglich ein ferromagnetisches Element, wie das mit 15 auf Fig. 1 bezeichnete Element, zum Schließen eines Magnetkreises angebracht, sondern ein wesentlicher Teil des Kreises selbst, der den Kern der Karkasse 17 und auch die Erregerspulen 16 enthält: in diesem Fall wird der Magnetkreis durch die verhältnismäßig leichten ferromagnetischen Elemente 15 geschlossen, die fest an der Armatur 3 oder genauer ges agt, an der Zwischenwand 8 angebracht sind.
Bei der auf Fig. 5 dargestellten Ausführungsform sind das Erregerorgan 14 und der Kolben 12 statt an der ringförmigen Armatur 3 an dem Kopfstück 1 der Vorrichtung befestigt: in diesem Fall wird die Montage bezogen auf die vorstehend beschriebene in dem Sinne umgekehrt, daß sich das Kopfstück 1 unterhalb und die ringförmige Armatur 3 oberhalb der Vorrichtung befindet, wobei die ebenfalls konische ringförmige Wandung 6 sich dann nach oben erweitert.
Es wird auch hier die rnit Luft gefüllte Kapsel 19 benutzt, die durch eine starre obere Wandung 20, die mit dem Kopfstück 1 verbunden ist, und durch den Kolben 12 begrenzt wird, der auch unterhalb der Wandung 20 angeordnet und mit dieser über eine weiche Umfangsdichtung 23 verbunden ist.
Im übrigen hat die untere Fläche F des Kolbens 22 eine nach unten konvergierende konische Form und die Basis der Arbeitskammer A wird durch eine nach oben konvergierende konische Fläche begrenzt, derart, daß die beiden sich gegenüberliegenden Flächen zwischen sich einen ringförmigen Raum E begrenzen, der radial nach außen divergiert; dabei ist der sich verengende Sockel der Wandung 6 in Höhe dieses Zwischenraumes E angeordnet.
Auf diese Weise werden die radialen Verschiebungen der in dem Raum E enthaltenen Flüssigkeit, die auf senkrechte Verschiebungen des Kolbens 22 zurückzuführen sind, erleichtert und führen schließlich zu waagerechten Deformationen der Basis der Wandung 6.
Mit anderen Worten führen die Absenkungen des Kolbens 12 nicht mehr dazu, daß die Flüssigkeit in der Arbeitskammer A nach oben gedrückt wird und die Leistung der Vorrichtung wird damit verbessert: selbst wenn die Masse des verschobenen Flüssigkeitsvolumens kleiner ist als die der beweglichen Ausrüstung (Kolben und Stange) ist es nämlich bei der Gesamtbewertung der "beweglichen Massen", die senkrecht verschoben werden, vorteilhaft, daß die erstgenannte Masse nicht von der zweiten Masse abgezogen wird.
Selbstverständlich kann dieser Vorteil, der darauf zurückzuführen ist, daß der Sockel der ringförmigen Wandung 6 sich tiefer erstreckt als der Kolben, auch im Falle der Fig. 1 erhalten werden, indem man die Vorrichtung entsprechend ausbildet.
Unabhängig von der gewählten Ausführungsform erhält man schließlich eine hydraulische Antischwingungsvorrichtung, deren Aufbau und Funktion vorstehend ausreichend beschrieben sind.
Die Vorrichtung hat verglichen mit bekannten Vorrichtungen dieser Art eine Reihe von Vorteilen, insbesondere den, daß es möglich ist, eine aktive Dämpfung bei allen vorkommenden Frequenzen mit Antivibrationsvorrichtungen zu erzielen, die in gleicher Weise montiert sind wie vergleichbare bekannte Vorrichtungen.
Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt; sie umfaßt vielmehr auch alle Varianten, insbesondere solche, bei denen der Erreger 14 selbst im Inneren einer Kapsel (19, 191, 192) statt außerhalb dieser Kapsel, wie bei den beschriebenen Ausführungsbeispielen, angeordnet ist.

Claims

1. Hydraulische Antischwingungsvorrichtung zum Einbau zwischen zwei starren Elementen (10, 11) bestehend aus folgenden Teilen: einer starren, ringförmigen Armatur (3), die an einem der beiden Elemente anbringbar ist, einem starren Kopfstück (1), das an dem anderen Element befestigbar ist, einer ringförmigen Wandung (6) aus elastomerem Material, die einen beträchtlichen Widerstand gegen Druckbelastung in axialer Richtung aufweist und die die Armatur (3) dicht mit dem Kopfstück (1) verbindet, einer dichten, biegsamen Membran (7), die durch die ringförmige Armatur (3) gehalten wird und mit dieser, mit der Wandung (6) und mit dem Kopfstück (1) einen dichten Raum begrenzt, einer starren und dichten Trennwand (8), die durch die Armatur im Inneren des Raumes gehalten wird und diesen in eine Arbeitskammer (A) auf der Seite der Wandung und eine Kompensationskammer (B) auf der Seite der Membran unterteilt, einem verengten Durchgang (9), der die beiden Kammern dauernd miteinander verbindet, einer flüssigen Masse, die die beiden Kammern und den verengten Durchgang ausfüllt, einem starren Kolben (12), der an einem der beiden Werkstücke - nachstehend "erstes Werkstück" genannt -befestigt ist, die durch die Armatur und das Kopfstück gebildet werden, wobei die Befestigung so erfolgt, daß sich der Kolben mit einer begrenzten Schwingungsamplitude in bezug auf das erste Werkstück verschieben kann und einem elektrischen Erreger (14), der an dem ersten Werkstück befestigt ist und an den Kolben wechselweise Kräfte anlegen kann, die dazu neigen, die von dem zweiten auf das erste Werkstück übertragenen Schwingungen zu dämpfen, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung eine in die Arbeitskammer eingetauchte, mit Luft gefüllte dichte Kapsel (19) enthält, die im wesentlichen durch eine starre Wandung (20), die mit dem ersten Werkstück verbunden ist, und durch den Kolben (12) selbst begrenzt wird, dessen Umfang mit der erwähnten starren Wandung mittels einer ringförmigen dichten und deformierbaren Abdichtung (23) verbunden ist, wobei der Kolben (12) in axialer Richtung zwischen der erwähnten starren Wandung (20) und einem anderen Teil (8) des ersten Werkstückes unter Einhalten eines Zwischenraumes (C, E) angeordnet ist, der mit der Flüssigkeit gefüllt ist, die sich auch in der Arbeitskammer (A) befindet.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kapsel (19) mit der Atmosphäre in Verbindung steht.

3. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die starre Wandung der Kapsel einen mittleren, massiven Abschnitt (20) enthält, der von einem starren, ringförmigen, mit Bohrungen versehenen Verbindungsteil (21, 25) umgeben ist, das an dem ersten Werkstück (3,1) angebracht ist, und daß der ringförmige Übergangsbereich zwischen dem mittleren Abschnitt und dem Verbindungsteil dicht mit dem Umfang des Kolbens (12) verbunden ist, der dann seinerseits aus einer ebenen, starren Platte gebildet wird.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das ringförmige Verbindungsteil aus einer ebenen Ringscheibe (21) besteht.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das ringförmige Verbindungsteil aus einem zylindrischen Ring (25) besteht.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie außer der oben erwähnten Kapsel (19&sub2;) wenigstens eine weitere Kapsel (19&sub1;) enthält, die zwischen der ersten und dem erwähnten anderen Teil des ersten Werkstückes unter Einhalten eines Zwischenraumes (C&sub2;) angeordnet ist, der mit in der Arbeitskammer (A) enthaltener Flüssigkeit gefüllt ist, wobei jede weitere Kapsel (19&sub1;) durch eine weitere starre Wandung (20&sub1;), die mit nem ersten Werkstück (3) verbunden ist, und durch einen weiteren Kolben (12&sub1;) begrenzt wird, der fest mit dem ersten Kolben (12&sub2;) verbunden ist und dessen Umfang mit der erwähnten weiteren starren Wandung (20&sub1;) mittels einer weiteren dichten und deformierbaren ringförmigen Abdichtung verbunden ist und der weitere Kolben (12&sub1;) axial zwischen der weiteren starren Wandung (20&sub1;) und dem anderen Teil des ersten Werkstückes unter Einhalten eines Zwischenraumes (C&sub1; ) angeordnet ist, der mit Fiüssigkeit gefüllt ist, die auch in der Arbeitskammer vorhanden ist.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß cier elektrische Erreger (14) ein elektromagnetischer Erreger mit veränderbarer Reluktanz ist und daß der Kolben (12) mit relativ schweren Abschnitten (16, 17) der Magnetkreise verbunden ist, die den Erreger bilden, wobei die Abschnitte insbesondere die elektrischen Erregerspulen enthalten.

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (12) oberhalb des Erregers (14) angeordnet ist, und daß die untere Fläche (F) des Kolbens, die in Kontakt mit der Flüssigkeit ist, die sich in der Arbeitskammer befindet, eine allgemein konische, nach unten konvergierende Form hat.

9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Basis der ringförmigen elastischen Wandung (6) sich weiter nach unten erstreckt als der Kolben (12).

10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrische Erreger (14) in der Kapsel (19) angeordnet ist.