DE898830C

DE898830C - Daempfungsvorrichtung fuer Stoesse und Schwingungen

Info

Publication number: DE898830C
Application number: DES25877A
Authority: DE
Inventors: Federico Sinisterra
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1950-11-24
Filing date: 1951-11-15
Publication date: 1953-12-03
Also published as: GB709301A; US2775317A

Description

Eine Dämpfungsvorrichtung zur Dämpfung von Stößen muß beständig -sein, d. h. sie muß ihre Eigenschaften beibehalten unabhängig von den Betriebsbedingungen, insbesondere unabhängig von jeglicher sich innerhalb der gewöhnlichen Anwendungsgrenzen befindlichen Temperatur. Diese letztere Bedingung ist von ganz besonderer Wichtigkeit sowohl bei Kraftfahrzeugen, bei denen sich die Vorrichtung praktisch ununterbrochen in

ίο Betrieb befindet, als auch bei Flugzeugen; diese Beständigkeit muß sich ebenfalls beim Ausbleiben von Unterhaltungsarbeiten und häufiger Revisionen auswifken. Außerdem muß die Dämpfungsvorrichtung sehr progressiv wirken, um eine beständige Dämpfung zu gewährleisten. Ferner muß sie einfach und genau regelbar sein, damit sie schnell und leicht den besonderen Betriebsverhältnissen angepaßt werden kann. Ihre serienmäßige Herstellung, insbesondere im Kraftfahrzeugbau, macht einen niedrigen Gestehungspreis und schnelle Erzeugungsmöglichkeit erforderlich. Die Dämpfungsvorrichtung darf daher nur einfache und möglichst wenige Teile enthalten, sie muß leicht bearbeitbar sein, ohne Präzisionsarbeit zu erfordern, und schließlich soll sie einen einfachen und schnellen Zusammenbau gestatten.

Gegenstand der Erfindung ist eine Dämpfungsvorrichtung zur Dämpfung von Stößen und Schwingungen, die die obengenannten. Eigenschaften in hohem Maße besitzt. Diese Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß die den beiden Gliedern, mit denen die in ihrer Relativbewegung zueinander

zu dampfeöden Teile- verbunden sind, gegenüberliegenden Oberflächen mit keiner bearbeiteten Verankerungsvorrichtung ausgebildet sind und 'daß sich zwischen diesen beiden Gliedern ein mit einem hochviskosen Stoff, z. B. einem elastischen Kitt aus der Gruppe der Elastomere, vorzugsweise ein Silikon, ausgefüllter enger Zwischenraum befindet. Im weiteren Verlauf der Beschreibung werden die obenerwähnten Oberflächen mit »glatten Ober-ίο flächen« bezeichnet, wobei als selbstverständlich vorausgesetzt wird, daß sich diese Bezeichnung auf alle polierten oder einigermaßen glatten Oberflächen, wie sie normalerweise durch Bearbeitung mittels eines Werkzeuges öder durch Gießen erhalten werden, bezieht und auf denen absichtlich keine Aussparungen, Hohlräume, Löcher oder Rillen angebracht werden. Der verwendete viskose Stoff bleibt fest an diesen mit keiner Verankerung versehenen Oberflächen haften·. Hierdurch unterao scheidet sich die Dämpfungsvorrichtung nach der Erfindung grundsätzlich von andern bekannten, mit Flüssigkeiten oder viskosen Stoffen gefüllten Dämpfungsvorrichtungen, an deren zusammenwirkenden Oberflächen eine zusätzliche Bearbeitung erfordernde Verankerung angebracht ist und welche mit dem die Dämpfungswirkung bewirkenden flüssigen oder viskosen Stoff gefüllt werden müssen; solche Dämpfungsvorrichtungen sind kostspielig, .da das Anbringen der Verankerungen und die Verwendung von verhältnismäßig großen (Mengen von den die. Dämpfung bewirkenden, teueren Stoffen eine bedeutende Erhöhung der Herstellungskosten zur Folge hat.

Im Gegensatz hierzu ist bei verschiedenen Ausführungsfortnen nach der Erfindung die Dicke der Schicht des Dämpfungsmediums bedeutend dünner. Wenn die beiden zusammenwirkenden Oberflächen glatt sind, so ist die Dicke der Schicht gleichmäßig, und dieselbe kann sehr dünn sein. Somit wird die Intensität der Dämpfung gesteigert; sie ist weicher und regelmäßiger als mit Verankerungen, denn es· wird kein Übergang der Zähne oder Rillen verspürt, wie dies bei den bisher bekannten Dämpfern der Fall ist.

+5 Im allgemeinen sind die beiden sich gegenüberliegenden Oberflächen glatt, und der sich zwischen beiden Oberflächen befindliche Dämpfungsstoff bildet auf jeder dieser beiden Oberflächen eine kontinuierliche, an ihnen fest anhaftende Grenzschicht, wobei die Dämpfung durch die progressive Abscherung der sich zwischen den beiden Grenzschichten befindlichen Schichten des Dämpfungsstoffes bewirkt wird.

Bei einer andern Ausführungsform, die sowohl, an drehbaren als auch an teleskopischen Dämpfern angewandt werden kann, wird nur eine der beiden zusammenwirkenden Oberflächen glatt ausgeführt, während die andere mit sehr nahe an die gegenüberliegende glatte Oberfläche herangeführten Hohlräumen versehen ist, derart, daß sich in jedem der Hohlräume eine Art Kammer bildet. Dadurch, daß sich die glatte Oberfläche an dem Hohlraum vorbeibewegt, wird ein Teil des sich in dem Hohlraum -befindlichen Dämpfungsstoffes durch Adhäsion an der glatten Oberfläche von dieser mit fortgerissen, und dies hat zur Folge, daß der sich im Innern des-Hohlraumes befindliche Dämpfungsstoff eine Kreisbewegung tun sich selbst ausführt.

Dieser Vorgang wird im weiteren Verlauf der Beschreibung ausführlicher behandelt. Diese Kreisbewegung ist eines der Hauptziele der Erfindung, und wie aus der Beschreibung leicht ersichtlich ist, kann dieselbe durch die Anwendung von Hohlräumen der verschiedensten Formen, beispielsweise halbkugelige oder halbovale, erzielt werden. Diese Hohlräume können ebenfalls als Parallelepipedone mit abgerundeten Winkeln ausgebildet sein, Zur Vereinfachung der Beschreibung und der Zeichnungen werden nachstehend nur mit nutenförmigen Hohlräumen versehene Dämpfungsvorrichtungen behandelt.

Die Nuten sind mit dem Dämpfungsstoff angefüllt, welcher so auf der gegenüberliegenden glatten Oberfläche eine an dieser anhaftende glatte Grenzschicht bildet, welche im Verlaufe der relativen Verschiebung der zueinander beweglichen, zusammenwirkenden Glieder einer Scherwirkung unterliegt. Tatsächlich wird während dieser relativen Bewegung die obengenannte Grenzschicht von der Hinterkante einer jeden Nut, im Sinne der Ver-Schiebung betrachtet, abgeschabt und auf die Vorderseite der Nut übertragen, derart, daß eine kontinuierliche Übertragung des Dämpfungsstoffes von der Hinterseite nach der Vorderseite stattfindet, wobei durch diese kontinuierliche Übertragung der Dämpfungestoff eine Kreisbewegung im Innern der Nut ausführt. Die Grenzschicht wind also beständig an der Hinterseite der Nut abgeschert und an der Vorderseite frisch gebildet vermöge der dem verwendeten Dämpfungsetoff eigenen Eigenschaft, sich augenblicklich mit sich selbst zu verschweißen. Durch das Abschaben entsteht an der Hinterseite der Nut ein Überdruck des Dämpfungsstoffes, wodurch die Dämpfungswirkung erhöht wird; die Nutzwirkung dieses Überdruckes ist eine Funktion des Neigungswinkels der Hinterkante der Nut, und wenn die entgegengesetzten Kanten dieser Nut mit verschiedenen Neigungswinkeln ausgeführt sind, kann eine Differentialdämpfung erreicht werden, d. h. eine Dämpfung, deren Intensität in jeder der beiden Richtungen der relativen Bewegung verschieden ist. Die Kreisbewegung im Innern der Nuten wird durch den obenerwähnten Überdruck aufrechterhalten, welcher ein Abscheren des sich mit ihren !Wandungen in Kontakt befindlichen DämpfungsBtoffes bewirkt.

Außerdem ist es möglich, die beiden allgemeinen Aus führ ungsformen zu kombinieren, wie dies aus der weiteren Beschreibung ersichtlich ist, beispielsweise wenn der Dämpfer mit einem mit Nuten versehenen Rotor ausgebildet ist, welcher mit geringem Spiel im Innern des Gehäuses, dessen Innenfläche glatt ist, pendelt. Bei dieser Kombination ist es jedoch wesentlich, daß das zwischen dem Kolben und dem 'Gehäuse vorgesehene Spiel eine ;ewisse Grenze von vorzugsweise einigen Zehntel-

millimetern nicht übersteigt. Tatsächlich kann sich der Dämpfungsstoff bei zu großem Spiel nicht, wie oben beschrieben, im Innern der Nuten bewegen, und die Intensität der Dämpfung nimmt ab, denn die Nuten wandeln sich dann in eine gewöhnliche Verankerungsvorrichtung um.

Falls an den beiden sich gegenüberliegenden Oberflächen Nuten angebracht sind, ist es durchaus notwendig, daß nicht nur das Spiel zwischen diesen ίο beiden Oberflächen sehr gering gehalten ist, sondern auch, daß sich jede Nut im Verlaufe ihrer relativen Verschiebung ständig einem glatten Teil der Oberfläche des dazugehörigen Gliedes gegenüber befindet.

Für die Dämpfer nach der Erfindung gelten ganz allgemein die folgenden Bemerkungen:

Die Dicke der sich zwischen zwei gegenüberliegenden Oberflächen befindlichen Schicht des Dämpfungsstoffes ist vorzugsweise geringer als ι mm, wenn mindestens eine dieser Oberflächen mit Nuten ausgebildet ist; sie muß weniger als 3 mm betragen, wenn die beiden Oberflächen glatt sind. Es kann ein Rotor, welcher exzentrisch in bezug auf das Gehäuse, in das er eingebaut ist, ausgebildet ist, vorgesehen werden; vorzugsweise sind an diesem Rotor keine Nuten angebracht, und vermöge der Exzentrizität (kann die Intensität der Dämpfung beträchtlich erhöht werden auf Grund des Überdruckes, dem der Dämpfungsstoff beim Drehen des Rotors ausgesetzt ist. Die Exzentrizität kann einfach oder doppelt sein, beispielsweise doppelt, und in letzterem Falle ist der Rotor ovalförmig ausgebildet. Bei dieser Formgebung des Rotors kann die Dicke der Schicht des Dämpfungsstoffes an den Stellen wo diese Schicht am dicksten ist, 3 mm erreichen.

Zwecks Erhöhung der Dämpfungswirkung kann

der Druck, dem der Dämpfungsstoff ausgesetzt ist, mittels Kolben, Stellschrauben usw., welche auf denselben einwirken und die Dämpfungswirkung zu regeln gestatten, erhöht werden.

Es kann jedoch ein gutes Arbeiten mit einem erfindungsgemäßen Dämpfer ohne Anwendung obenerwähnter Druckvorrichtungen erzielt werden, denn die Erfahrung hat gezeigt, daß der zur guten Füllung des Apparates benötigte Druck ausreicht, um ein einwandfreies Arbeiten desselben zu gewährleisten.

Wenn die erfindungsgemäßen Dämpfer keinen erheblichen Temperaturunterschieden! ausgesetzt sein sollen, beispielsweise an Kraftfahrzeugen, sind sie diesen Temperaturveränderungen gegenüber sehr wenig empfindlich, da der verwendete Dämpfungsstoff einen sehr hohen Ausdehnungskoeffizienten besitzt, so daß dessen Druck in direktem Verhältnis zur Temperatur ansteigt, wodurch die Wirkung der ViskositätsVeränderungen des Dämpfungsstoffes teilweise kompensiert wird. Es ist trotzdem möglich, eine thermostatische Einrich-Go tung, welcher die Verwendung von Metallen oder Legierungen verschiedener Ausdehnungskoeffizienten für die beiden zusammenwirkenden Glieder zugrunde liegt, vorzusehen.

Andererseits hat sich durch Versuche ergeben, daß sehr zufriedenstellende Ergebnisse mit einem Dämpfungsmedium aus einem elastischen Kitt aus der Gruppe der Elastomere erzielt werden; es kann dies beispielsweise ein Silikon sein, der eine Viskosität in der Größenordnung von 300 000 Poise bei 20° C besitzt und außerdem die Eigenschaft hat, sich beim einfachen Aufeinanderlegen sofort mit sich selbst zu verschweißen, und für den das Verhältnis zwischen den Viskositätswerten bei den Temperaturen von —40⁰ C und + 8o° C nicht über 3,0 liegt.

Ein für einen Kraftwagen bestimmter Dämpfer kann einwandfrei arbeiten bei einer Verwendung von höchstens 20 g des obenerwähnten Kittes; dies ist von bedeutendem Vorteil in Anbetracht des hohen Preises dieses Stoffes.

Dank der erreichten großen Dämpfungsintensität ist es möglich, den Dämpfer sehr flach auszubilden, im Aussehen den alten Reibungsdämpfern ähnlich, wodurch der Zusammenbau des Apparates bedeutend vereinfacht ist.

Ganz allgemein ist bei geringen inneren Drücken die Dämpfung der Gechwindigkeit der Verschiebung genau proportional; bei zunehmendem innerem Druck verschiebt sich die lineare Dämpfungscharakteristik einfach parallel zu sich selbst. Hieraus ist ersichtlich, daß die erfindungsgemäßen Dämpfer absolut progressiv wirken und die Stöße besser als die gebräuchlichen hydraulischen Dämpfer aufnehmen.

Der Vergleich zwischen den Dämpfern bekannter Bauarten und den erfindungsgemäßen Dämpfern hebt die Vorteile letzterer in bezug auf Einfachheit, Stärke, Stabilität und Beständigkeit, einfache Regelbarkeit und niedrigen Gestehungspreis klar hervor.

Die Erfindung ist nachstehend an Hand mehrerer Ausführungsbeispiele näher beschrieben, die in der Zeichnung dargestellt sind und aus denen weitere Merkmale der Erfindung hervorgehen. Es zeigen

Fig. ι bis 6 in schematischer Darstellung die allgemeine Ausführung drehbarer Dämpfer nach der Erfindung im Querschnitt;

Fig. 7 zeigt einen Dämpfer mit Temperaturausgleich, in welchem der Dämpfungsstoff einem Druck ausgesetzt ist, im Längsschnitt nach der Linie VII-VII in Fig. 8,

Fig. 8 einen Querschnitt nach der Linie VIII-VIII der Fig. 7,

Fig. 9 einen mit Nuten ausgebildeten Dämpfer kleinen Raumbedarfs im Längsschnitt nach der Linie IX-IX in Fig. 10,

Fig. 10 einen Teilquerschnitt nach der Linie X-X in Fig. 9;

Fig. 11, 12, 13 zeigen andere Ausführungen von Kolben für teleskopische Dämpfer nach der Erfindung im Längsschnitt;

Fig. 14 zeigt einen teleskopischen Dämpfer mit geringer Dämpfungswirkung im Längsschnitt nach der Linie XIV-XIV in Fig. 15,

Fig. 15 einen Querschnitt nach der Linie XV-XV in Fig. 14 und

Fig. 16 in sdhematiseher Darstellung eine hydraulische Steuervorrichtung für die gleichzeitige Regelung der Dämpfungsintensität mehrerer Dämpfer. In Fig. ι ist das Gehäuse ι eines Dämpfers dargestellt, in welchem sich der Rotor 2 bewegt. Der Rotor ist in dem Gehäuse ausgerichtet, und die sich gegenüberliegenden Oberflächen sind glatt ausgebildet. Diese Oberflächen sind durch einen geringen Zwischenraum voneinander getrennt, dessen

ίο Breite vorzugsweise höchstens 3 mm beträgt und der mit. dem plastischen Stoff angefüllt ist. Dieser Stoff bildet auf jeder der beiden Oberflächen eine an ihnen fest anhaftende Grenzschicht. Wenn sich der Rotor im 'Gehäuse bewegt, macht die ihn bedeckende Grenzschicht diese Bewegung gemeinsam mit, und zwischen diesen beiden Grenzschichten und den dazwischenliegenden Schichten des Dämpfungsstoffes findet ein Abscheren statt. Da sich die Schichten nach jeder relativen Verschiebung sofort wieder mit sich selbst verschweißen, wiederholt sich das Abscheren während der ganzen Dauer der Bewegung des Rotors, und die so erzielte Dämpfungswirkung setzt sich ebenfalls während der ganzen Dauer dieser Bewegung fort.

In Fig. 2 ist der zylinderförmige Rotor 2 mit einem geringeren Durchmesser vorgesehen als der lichte Durchmesser des Gehäuses 1, und dieser Rotor ist exzentrisch ausgebildet, derart, daß er in 3, wo das Spiel vorzugsweise höchstens 1 mm beträgt, fast mit der Innenwandung des Gehäuses in Berührung kommt. An der gerade entgegengesetzten Seite 4 beträgt der Zwischenraum zwischen den beiden sich gegenüiberllegenden Oberflächen vorzugsweise höchstens 3 mm. Wenn angenommen wird, daß sich der Rotor in der Pfeilrichtung 5 in bezug auf das Gehäuse dreht, verschiebt sich die Berührungslinie 3 nach rechts, und durch das Zusammenwirken von Gehäuse und Rotor wird das Abschaben des Stoffes, welcher sich unmittelbar rechts von dieser Berübrungslinie befindet, bewirkt. Dieser Stoff wind im Uhrzeigersinn verschoben, wodurch auf dem gesamten Umfang des Rotors und des Gehäuses eine Kreisbewegung des Dämpfungsstoffes stattfindet, dessen angrenzende Schichten sich abscheren. Die Schichten bewegen sich mit einer größeren relativen Geschwindigkeit als in der Ausführungsform nach Fig. i, und unter sonst gleichen Arbeitsbedingungen wird somit eine Dämpfung größerer Intensität erreicht.

In Fig. 3 ist der Rotor 2 ovalförmig ausgebildet, der in 6 und 7 fast bzw. praktisch in Berührung mit der Innenwandung des Gehäuses 1 kommt, aber in einer rechtwinkeligen Ebene zwei Räume 8 und 9 besteheniäßt, deren Dicke, wie bereits angegeben, 3 mm erreichen kann. Dieser Rotor arbeitet in derselben Weise wie der in Fig. 2 dargestellte; er bewirkt jedoch eine Dämpfung von praktisch doppelter Intensität.

In Fig. 4 ist ein mit Nuten ίο ausgebildeter Rotor 2 dargestellt. Der Rotor ist in das Gehäuse ziemlich genau eingepaßt, derart, daß sich zwischen ihren sich gegenüberliegenden Oberflächen 11 und 12 praktisch kein Dämpfungsstoff befindet. Die Enden 13 und 14 einer jeden Nut sind symmetrisch und ungefähr rechtwinkelig zu dem entgegengesetzten Teil der Innenfläche 11 des Gehäuses angebracht. Eine dünne Schicht des in diese Nuten eingeführten Kittes haftet als dünne Grenzschicht an den die Nuten abgrenzenden Oberflächen. Wenn sich der Rotor 2 in bezug auf das Gehäuse ί in der Pfeilrichtung 15 dreht, wind die an der Flächen2 haftende Grenzschicht des Kittes von dem Ende einer jeden Nut abgeschabt, wodurch in dieser Zone 13 ein gewisser Überdruck entsteht. Diese Grenzschicht bildet sich sofort am Ende 14 wieder neu, und folglich wird auf den sich im Innern einer jeden Nut befindliche Kitt eine kontinuierliche Drehbewegung ausgeübt; die verschiedenen Zwischenschichten scheren sich an der Grenzschicht, welche an der Innenfläche 16 der Nut anhaftet, ab, und diese Scherwirkung, welche sich zu der durch das Abscheren längs der an der Oberfläche 12 anhaftenden Grenzschicht verursachten Scherwirkung addiert, bewirkt eine sehr kräftige Dämpfung.

In der in Fig. 5 dargestellten Anordnung ist angenommen, daß der Rotor 2 mit Nuten 17 ausgebildet ist und daß andere Nuten 18 im Gehäuse 1 angebracht sind. Diese verschiedenen Nuten sind nicht symmetrisch; das Ende νια ist in bezug auf die go Tangente zum gegenüberliegenden Teil der Oberfläche 12 mit geringerer Neigung ausgebildet als das entgegengesetzte Ende 20 einer jeden Nut 17. Ebenso bildet in jeder Nut 18 das Ende 21 einen geringeren Winkel als das Ende 212 in bezug auf die Tangente zum angrenzenden Teil der Fläche 11 des Rotors. Wenn angenommen wird, daß letzterer sich in der Pfeilrichtung 23 dreht, ist die durch die Enden 19 bzw. 21 der Nuten 17 und ·ΐ8 verursachte Abschabewirkung unter sonst gleichen Bedingungen viel intensiver als bei der in Fig. 4 dargestellten Anordnung. Tatsächlich wird mit schräg in bezug auf die glatte Wandung ausgebildeten Enden der Nuten immer eine ruhigere und weichere Dämpfung erzielt. Einerseits fördert diese Sdhrägheit den Kreislauf im Innern der Nut, und andererseits wird hierdurch der von Verstopfungen herrührende Widerstand ausgeschaltet. Wenn aber der Rotor eine der Pfeilrichtung 23 in bezug auf das Gehäuse ι entgegengesetzte Drehbewegung ausführt, ist die von den Enden 20 und 22 der Nuten 17 und 18 verursachte Abschaibewirkung weit weniger betont, und .die Intensität der Dämpfung ist viel geringer. Auf diese Weise kommt ein Differentialdämpfer zustande.

Es muß bemerkt- weiden, daß die beschriebene Arbeitsweise nur dann möglich ist, wenn jede Nut sich beständig einem glatten Teil der Oberfläche des gegenüberliegenden Gliedes gegenüber befindet; andernfalls wurden die Nuten· als bloße Verankerungen wirken, und der Dämpfungsstoff wäre keinen Scherwirkungen, welche die Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Dämpfer kennzeichnen, unterworfen.

Der in Fig. 6 dargestellte Rotor 2 ist ebenfalls mit Nuten 24 ausgebildet, deren Enden 25 und 26

eine Art Verengung bilden. Die Intensität der Dämpfung ist demnach verhältnismäßig schwach, und da die Nuten symmetrisch sind, bleibt sie die gleiche in beiden Drehrichtungen. Die in den obenerwähnten sechs Figuren enthaltenen schematischen Darstellungen sollen lediglich veranschaulichen, wie der erfindungsgemäße Dämpfer ausgeführt werden kann; es ist jedoch klar, daß noch weitere abgewandelte Ausführungsformen angewandt werden können. So können beispielsweise im Gehäuse Nuten angebracht werden, während der Rotor jedoch glatt, d. h. ohne Nuten ausgebildet ist.

Nachstehend sind nun einige Ausführungsbei-^χ5 spiele des erfindungsgemäßen Dämpfers näher beschrieben.

In Fig. 7 und 8 ist ein Stoßdämpfer dargestellt, der so ausgebildet ist, daß die durch Temperaturveränderungen hervorgerufene Änderung der Viskosität des Dämpfungsstoffes kompensiert wird; es ist angenommen, daß auf den Kitt beständig ein Druck ausgeübt wird.

An diesem Dämpfer ist ein Gehäuse 27, beispielsweise aus Stahlguß, angebracht. Zwei mit Löchern 30 und 31 ausgebildete Endflansche 28 und 29 sind mit dem Gehäuse fest verbunden. Dieses Gehäuse ist mittels des aufgeschraubten Deckels 32, an welchem ein Ansatz 33 angebracht ist, geschlossen. In diesen Ansatz 33 ist die foeispielsweise aus Bronze hergestellte Lagerbuchse 34, in welcher sich die Welle 35 des Rotors dreht, eingesetzt. Die Rotorwelle ist ebenfalls in dem in einer im Boden des Gehäuses ausgebildeten "Aussparung eingesetzten Ring 36 geführt. An einem an der Welle 35 ausgebildeten Flansch 37 ist eine beispielsweise aus einer Leichtmetallegierung mit großem Ausdehnungskoeffizienten hergestellte Trommel 39 durch Niete 38 befestigt. Wenn die Temperatur des Kittes zunimmt, sei es auf Grund der erhöhten Umgebungstemperatur oder auf Grund der vom Kitt geleisteten Arbeit, nimmt seine Viskosität leicht ab, was eine Verminderung der Intensität der Dämpfung zur Folge haben könnte; da aber die Trommel 39 einen größeren Auedehnungskoeffizienten hat als der des beispielsweise aus Stahlguß gefertigten Gehäuses 27, wird der dem Kitt zur Verfügung stehende Raum verringert. Infolgedessen wird auf diesen Kitt ein erhöhter Druck ausgeübt, wodurch dessen Viskositätsabnahme kompensiert wird.

Eine Dichtungsscheibe 40, beispielsweise aus

Fiber, wird durch die Trommel 39 vermöge des

Druckes des Dämpfungsstoffes gegen den Deckel

32 angedrückt. Dieser Druck kann übrigens sehr gering sein.

Die Welle35 ist mit einem axialen Hohlraum4i ausgebildet, welcher durch radiale Kanäle 42 mit dem Umfang der Trommel 39 in Verbindung gebracht wird.

Der Kitt wird in diesen Hohlraum 41 eingeführt und gelangt durch die Kanäle 42 in die Ringkammer zwischen der Trommel 39, und dem Gehäuse. Das !Gehäuse ist mit einer öffnung versehen, durch die während der Füllung die Luft entweichen kann. Diese öffnung wird sodann mittels des Gewindestopfens 43 verschlossen. Am oberen Ende der Welle 35 ist ein Vierkant 44 mit abgeschrägten Flanken ausgebildet, während das über den Vierkant hinausragende Ende 45 der Welle mit Gewinde versehen ist. Auf diesen Vierkant wird der Hebel 46 mit der an einem seiner Enden angebrachten Vierkantöffnung aufgesetzt. Der Hebel 46 ist andererseits mit dem Glied verbunden, dessen Schwingungen gedämpft werden sollen, denen es in bezug auf das mit dem 'Gehäuse 27 verbundene Glied unterworfen ist. Auf das mit Gewinde versehene Ende 45 der Rotorwelle ist eine Hutmutter 47 aufgeschraubt, die den Hebel 46 festhält. Diese Hutmutter ist ihrerseits mit einem Gewindeloch für die Aufnahme eines Gewindestößeis 48 versehen. Letzterer wirkt über eine Feder 49 auf einen Kolben 50. Wüird nun der Gewindestößel 48 mehr oder weniger tief in das an der Hutmutter 47 angebrachte Gewindeloch eingeschraubt, so wird hierdurch der Druck, den der Kolben 50 auf den im Hohlraum 41 enthaltenen Kitt ausübt, geändert, und auf diese Weise kann die Intensität der Dämpfung, die der Apparat abgeben kann, geregelt werden.

In Fig. 9 und 10 ist ein Ausführungsbeispiel eines sehr wirksamen Dämpfers von sehr kleinem Raumbedarf dargestellt, an dessen Rotor Nuten angebracht sind.

Ein Arm 51 ist an das dosenförmige Gehäuse 52 angegossen. Letzteres ist an seinem unteren Ende mit einem Schraubdeckel 53 abgeschlossen. Der Rotor besteht aus einer Trommel 54, einem Ansatz 55 und einer axialen Verlängerung 56, welche in einen Seitenarm 57 ausläuft. Die Arme 51 und 57 werden an den Gliedern, deren relative Verschiebungen zu dämpfen sind, befestigt. Der Ansatz 55 dreht sich in einer zusätzlich in der Dose 52 vorgesehenen Aussparung. Eine Dichtungsscheibe 58 wird vermöge des Druckes des Dämpfungsstoffes gegen den Boden dieser Dose angedrückt. Auch der Meinste Druck ist hierzu ausreichend. An dem Deckel 53 ist eine Öffnung 59 ausgeführt, die in den Zwischenraum, welcher den Deckel 53 von der Trommel 54 trennt, mündet. Dieser Zwischenraum steht mit den Nuten 61 in Verbindung. Der no Dämpfungsstoff wird durch die öffnung 59- eingeführt, welche sodann mittels eines Gewindestopfens 62 verschlossen wird. Wie bereits oben erwähnt, wird die Trommel 54 mit sehr geringem Spiel in das Gehäuse 52 eingepaßt; der Zwischenraum, der die sich gegenüberliegenden Oberflächen des Rotors und des !Gehäuses voneinander trennt, soll höchstens 1 mm und vorzugsweise nur einige Zehntelmillimeter breit sein.

In Fig. 11 bis 13 sind verschiedene Ausführungsformen von Kolben für teleskopische Dämpfer nach der Erfindung dargestellt.

Der in Fig. π dargestellte Kolben 63 kann in dem Zylinder 64 eine Hinundherbewegtmg ausführen. Der Zylinder 64 ist mit einem der Glieder, dessen Verschiebungen in bezug auf ein anderes

Glied gedämpft werden sollen, verbunden. Letzteres ist mit der Stange 65, die im Kolben eingeschraubt ist, verbunden. Im Kolben 63 ist eine Ringnut 66 ausgebildet, die durch radiale Kanäle 67 mit einer axialen Bohrung. 68 in Verbindung steht. Nach dem Einbau des Kolbens in den Zylinder 64 wird der Kitt in 'die Bohrung 68 eingebracht, von wo er zur Nut 66 gelangt. Die Bohrung 68 ist an einem ihrer Enden durch die Stange 65 und am andern Ende durch einen Gewindestopfen 69, der den auf den Kitt ausgeübte Druck zu regeln gestattet, abgeschlossen. Wenn der Kolben 63 im Zylinder 64 in der Pfeilrichtung 70 gleitet, wird die an der Innenwanidung des ZyI inders anhaftende Grenzschicht des Kittes durch das Ende 71 der Nut 66 abgeschabt, wodurch in der entsprechenden Zone ein gewisser Überdruck erzeugt wird. Vermöge der Eigenschaft des Kittes, sich mit sich selbst zu verschweißen, bildet sich an dem. Ende 72 der Nut sofort eine neue Grenzschicht, wodurch im Innern der. Nut eine Kreisbewegung erzeugt wird. Durch die - Erhaltung dieser Bewegung wird eine sehr kräftige Dämpfung erzielt, die sich zu der bei der Abscherung des Kittes erzeugten Dämpfung addiert. An" dem Kolben 63 sind außerdem in bekannter Weise mehrere Dichtungsnuten 73 angebracht.

Der in Fig. i<2 dargestellte Kolben 74 ist dem in der Fdg. 11 dargestellten ähnlich, weist jedoch zwei Nuten 75 und 76 auf, die durch -den schräg ausgebildeten Teil yy des Kolbens miteinander verbunden sind, wobei zwischen diesem schräg. ausgebildeten Teil und dem Zylinder (in der Figur nicht dargestellt) ein geringes Spiel vorgesehen ist. Jede dieser Nuten steht durch mindestens eine Leitung mit der axialen Bohrung 78 in Verbindung. Wenn der Kolben sich in der Pfeilrichtung 79 verschiebt, tritt ein Teil des Kittes an der Kante 80 der Nut 75 aus und tritt somit in den zwischen dem schräg ausgebildeten Teil yj und der Innenwandung des Zylinders gebildeten Zwischenraum sowie in die Nut 76 ein. Letztere arbeitet sodann in derselben Weise wie die Nut 75, wodurch die Intensität der Dämpfung etwa verdoppelt wird. Wenn der Schieber sich entgegengesetzt der Pfeilfichtung 79 verschiebt, wirfet der schräg ausgebildete Teil yy wie ein Keil, und es bildet sich somit auf dem Teil Jj eine Liderung, die die Intensität der Dämpfung erhöht. In entgegengesetzter Richtung ist die Intensität der Dämpfung viel geringer. Auf diese Weise entsteht ein Differentialdämpfer, dessen Dämpfungswirkung in der einen Richtung größer als in der anderen Richtung ist.

Fig. 13 zeigt eine andere Ausführungsform eines Differentialdämpfers.. In 'diesem Fall sind die beiden Flanken der Nut 81 mit verschiedenen Neigungen ausgebildet. Da das Bearbeiten einer Nut, deren offener Teil schmaler als ihr Innenteil sein soll, schwierig wäre, wird der Teil 82 des Kolbens 83 mit einem kleineren Durchmesser als die Bohrung des Zylinders 84 vorgesehen. Über den Teil 82 des Kolbens wird eine an einem ihrer Enden mit einer nach innen gerichteten Schräge 86 ausgebildete Muffe 85 übergeschraubt. Somit ist, wie bereits im Zusammenhang mit Fig. 4 näher erklärt, die Dämpfung in der Pfeilrichtung 87 stärker als in entgegengesetzter Richtung.

In Fig. Ί"4 und 15 ist ein erfkudungsgemäß. mit zwei symmetrischen Schrägen ausgebildeter zusammengebauter Teleskopdämpfer dargestellt. Dieser Dämpfer begreift ein zylindrisches Gehäuse 88, an dessen einem Ende ein mit einer öffnung · zwecks Durchlassung der Kolbenstange 90 des Kolbens 91 versehener Deckel 89 eingefügt ist. Wie bereits im Zusammenhang mit Fig. ία erklärt, wird diese Stange 90 in die axiale Bohrung 92 des Kolbens 91 eingeschraubt, auf dem herausgeführten Ende der Kolbenstange wird das Auge 93 aufgeschraubt, welches es gestattet, dieselbe fest mit einem der Glieder zu verbinden, dessen relative Bewegungen gedämpft werden sollen. Das andere Ende des 'Gehäuses wird mittels eines Schraubdeckels^ abgeschlossen, an welchem ebenfalls ein Auge befestigt ist, welches mit dem ändern, eine relative Bewegung ausführenden Glied verbunden ist.

Es wird angenommen,, daß keine übermäßige Dämpfungsintensität gewünscht wird. Es ist also zweckmäßig, daß die Flanken der Rundnut 97 einen verhältnismäßig großen Winkel zu der go Innenwandung des Gehäuses 88 bilden. Zu diesem Zweck wird der Kolben 91, ähnlich wie der in Fig. 13 dargestellte Kolben 82, mit einem kleineren Durchmesser als die- Bohrung des Gehäuses vorgesehen. Zwei Ringe 98, 99, von denen jeder eine nach innen gerichtete Schräge . aufweist, werden beiderseits der Nut 97 auf dem Kolben 91 aufgeschraubt. Die Abschabewirkung dieser Schrägen ist weniger kräftig, als wenn die Flanken der Nut die Innenwandung des. Gehäuses ungefähr rechtwinklig zu diesem erreichen wurden. Diese Schrägen dienen gleichzeitig als Dichtung.

Der Kitt wird in einen gebogenen, an der Kolbenstange 90 angebrachten und in die Bohrung 92 des Kolbens mündenden Kanal eingeführt, und von dort gelangt er durch die im Kolben angeordneten Bohrungen 96 in die Nut 97. Sodann wird der Kanal 95 mittels eines Gewindestopfens ίοο abgeschlossen.

Andererseits ist am Kolben 91 parallel zu seiner Längsachse ein Kanal 101 angeordnet, durch welchen die im 'Gehäuse befindliche Luft von einer Seite zur andern des Kolbens gelangen kann; auf diese Weise wird die Verdichtung dieser Luft, welche ein unerwünschtes Abbremsen der Bewegungen des' Kolbens in bezug auf das Gehäuse zur Folge haben könnte, verhindert.

In Fig. 16 ist eine hydraulische Vorrichtung zur gleichzeitigen Regelung mehrerer erfindungsemäßen Dämpfer schematisch dargestellt. An den Gehäusen dieser Dämpfer 102· ist je ein mit einer axialen Bohrung ausgebildeter Ansatz 103 an? ;ebracht. Diese Bohrung steht mit der Bohrung im Gehäuse in Verbindung. Vermöge eines Anschlußstückes 104 wird an diesem Ansatz eine Leitung 105, die in· eine gemeinsame Leitung 106 mündet,

die ihrerseits in einen Zylinder 107 mündet, befestigt. In diesem Zylinder ist ein Steuerlcollben 108, dessen Stellung auf-jede beliebige passende Art geregelt werden kann und der das Druckmittel, vorzugsweise eine Flüssigkeit, mehr oder weniger verdichtet, beweglich. Der Druck des Druckmittels wird auf parallel angeordnete, in den Bohrungen der Ansätze angebrachte Regelkolben übertragen. Durch Einwirkung auf den KoI-ben 108 wird gleichzeitig in allen parallel angeordneten Dämpfern 102 der auf den Kitt einwirkende Druck geändert, d. h. die Dätnpfungsintensität wird gleichzeitig und um den gleichen Wert in jedem dieser Apparate geändert.

Selbstverständlich kann zur gleichzeitigen Regelung mehrerer Dämpfer ebensogut eine beliebige andere, z. B. mechanische oder elektrische Regeleinrichtung verwendet werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

i. Dämpfungsvorrichtung für Stöße und Schwingungen, dadurch gekennzeichnet, daß die den beiden Gliedern, mit denen die in ihrer Relativbewegung zueinander zu dämpfenden Teile verbunden sind, gegenüberliegenden Oberflächen mit keiner bearbeiteten Verankerungsvorrichtung ausgebildet sind und sich zwischen diesen beiden Gliedern ein mit einem hochviskosen Stoff, z. B. einem elastischen Kitt aus der Gruppe der Elastomere, vorzugsweise ein Silikon, ausgefüllter enger Zwischenraum befindet.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eines der zusammenwirkenden Glieder ein mit glatten Oberflächen ausgebildeter Rotor ist, der sich in einem mit glatten Innenwandungen versehenen zylindrischen Gehäuse bewegt, und beide Teile konzentrisch zueinander angeordnet sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor exzentrisch in bezug auf das Gehäuse angeordnet ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor mehrere Exzentrizitäten in bezug auf das !Gehäuse aufweist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an der Oberfläche von mindestens einem der zusammenwirkenden Glieder Hohlräume, vorzugsweise nutenförmige, angebracht sind unid die beiden Glieder mit genügend geringem Spiel, vorzugsweise weniger als ι mm, ineinander eingepaßt sind, um die Hohlräume sehr nahe an das andere Glied heranzuführen, so daß in jedem dieser Hohlräume eine Art Kammer gebildet wird, wodurch eine Kreisbewegung des Dämpfungsstoffes bewirkt wird, wenn sich eines der Glieder in bezug auf das andere verschiebt.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an jedem der beiden zusammenwirkenden Glieder Hohlräume, vorzugsweise nutenförmige, angebracht sind und in jedem der Glieder so angeordnet sind, daß sie sich stets gegenüber einem glatten Teil des andern Gliedes verschieben.
7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1, 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenenden der Nuten zu der entgegengesetzten Oberfläche einen um so kleineren Winkel bilden, je größer die gewünschte Dämpfung sein muß.
8. Vorrichtung nach Anspruch 1 und einem oder mehreren der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenenden der Nuten mit verschiedenen Neigungen in bezug auf die jeweils entgegengesetzten Teile der Oberfläche des mitwirkenden Gliedes ausgebildet sind und die Dämpfung in jeder der beiden Bewegungsrichtungen verschieden ist.
9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß, falls an den sich gegenüberstehenden Oberflächen keine Nuten angebracht sind, diese beiden Oberflächen durch einen engen Zwischenraum, der vorzugsweise kleiner als 3 mm ist, voneinander getrennt sind.
10. Vorrichtung nach Anspruch 1 und einem oder mehreren der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Teleskopdämpfer der Winkel, den die Kanten der am Kolben angebrachten Nuten zu der Innenwandung des Gehäuses bilden, durch Aufbringen eines mindestens mit einer Schräge ausgebildeten Ringes auf den abgesetzten Kolben vergrößert werden kann, wobei die Schräge in bezug auf den Ring nach innen gerichtet ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Dämpfungsstoff ein elastischer Kitt aus der Gruppe der Elastomere, beispielsweise ein Silikon, mit einer Viskosität in der Größenordnung von 300000 Poise bei 20° C ist, der die Eigenschaft hat, sich durch einfaches Aufeinanderlegen sofort mit sich selbst zu verschweißen, und für den das Verhältnis zwischen den Viskositätswerten bei den Temperaturen von —40⁰ C und + 8o° C nicht über 30 liegt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

I 5606 11.