DE9006213U1 - Telescopic friction damper - Google Patents
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Description
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•&Pgr;&Igr;":,•&Pgr;&Igr;":,
Die Neuerung be-irt "ft eine teleskopförmlgen Reibungsdämpfer ■ j "eich dem Oberbegriff des l·. jptanspruches.The innovation concerns a telescopic friction damper in accordance with the generic term of the claim .
Ein Ri ;rungsdMmpfer dieser Art Ist uel der Spannvorrichtung nach der DE-PS 3 536 834 elngev^tz>. E besteht Im wesentlichen aus e'ien rohrförmigen Zylinder und einem darin linear beweglicher. Kolben mit Kolbenstange. Der Kolben Ist mit einem Reibring aus elastischem Material versehen, der unter Vorspannung an der Zylinderwand gleitet. Durch die ReibungA ring damper of this type is based on the clamping device according to DE-PS 3 536 834. It essentially consists of a tubular cylinder and a piston with a piston rod that can move linearly within it. The piston is provided with a friction ring made of elastic material that slides on the cylinder wall under pre-tension. The friction
Jrd die lineare Bewegung In beiden Richtung gedämpft. Für die Verwendu-.g bei Spannvorrichtungen für Treibriemen I so eine Schraubenfeder eingesetzt, die die Kolbenstange mit Kolben aus dem Zylinder bewegt. Eine damit verbundene Spannrolle ist dabei gegen den Treibriemen gedruckt und spannt diesen automatisch. Die Dämpfung der Bewegung Ist erforderlich, um Vibrationen und Lastschwankungen des Treibriemens einzuschränken. Die bekannte Spannvorrichtung bewirkt eine gleichmäßige Dämpfung In allen Bewegung5rIchtungen.The linear movement is dampened in both directions. For use in tensioning devices for drive belts, a coil spring is used that moves the piston rod with piston out of the cylinder. A tensioning roller connected to it is pressed against the drive belt and tensions it automatically. Damping the movement is necessary to limit vibrations and load fluctuations in the drive belt. The well-known tensioning device ensures uniform damping in all directions of movement.
Wenn der Treibriemen starken Lastschwankungen oder Impulsstößen durch z.B. ungleichmäßigen Lauf des Treibriemens ausgesetzt Ist, Ist die Spannrolle und damit der Reibungsdämpfer größeren HubbewegUrtcjen ausgesetzt, da diese Bewegungen meist mit hoher Geschwindigkeit erfolgen, Ist es wünschenswert, diese stärker zu dämpfen als die genannten Vibrationen. Für diese Anwendungen Ist die bekannte Spannvorrichtung nicht ausgelegt.If the drive belt is exposed to strong load fluctuations or impulse shocks, e.g. due to uneven running of the drive belt, the tension roller and thus the friction damper are exposed to larger stroke movements, since these movements usually occur at high speed, it is desirable to dampen these more strongly than the vibrations mentioned. The known tensioning device is not designed for these applications.
Aufgabe der Neuerung ist es, einen Reibungsdämpfer der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem die Dämpfungskraft mit zunehmender Eintauchtiefe des Koibens In den Zylinder progressiv zunimmt.The aim of the innovation is to create a friction damper of the type mentioned above, in which the damping force increases progressively with increasing depth of immersion of the piston into the cylinder.
Die Acfg^be wird gelöst durcn a~- wegungsr ichtung des Kolbens sich mit spitzem Winkel verjüngende Wandabschnitte des Zylinders und d'jrch Reibelamente aus elastischem, kompress i bl en Feststoff.The pressure is released by wall sections of the cylinder that taper at an acute angle in the direction of movement of the piston and by friction elements made of elastic, compressible solid material.
Der Anfangsbereich ries Zylinders - von der Position des &Lgr; Kolbens im ausgefahrenen Zustand aus betrachtet - weistThe initial area of the cylinder - viewed from the position of the &Lgr; piston in the extended state - has zunächst eine zylindrische Form ^uf, um beispielsweise die gesamte Länge des Reibelementes aufzunehmen. In Fortsetzung dieser zylindrischen Wand folgt ein Wandabschnitt, der sich geringfügig verjüngt. Das anslch zylindrische Reibelement aus beispielsweise hochelastischem Elastomer ruht In der Ausgangsposition im zylindrischen Abschnitt des Zylinders. Durch einen ursprünglich größeren Durchmesser erhält das Reibelement bereits In der Anfangsstellung eine Vorspannung gegen die zylindrische Wand, so daß an dieser Stelle bei Bewegung eine Dämpfung entsteht. Bei weiterer Bewegung des Kolbens in den Raum des Zylinders wird das aus vollem Material bestehende Relbelement entlang des kegelförmigen ) Wandabschni tte;; zunehmend radial komprimiert, so daß die Vorspannung gegen die Wand des Zylinders und damit die Reibkraft steigt. Dadurch steigt die Dämpfung mit zunehmender Eintauchtiefe progressiv an. Durch den kegeligen Wandabschnitt ergibt sich darüber hinaus eine rIchtungssbhäng&iacgr;ge Dämpfkraft, da beim Herausfahren des Kolbens die Rückstellkraft des Materials des Reibelementes die Rückwärtsbewegung unterstützt. Aus diesem Grund Ist der Neigungswinkel des Kegels sehr gering gehalten, wobei Haftkräfte eine große Rolle spielen. Durch die Wahl des Neigungswinkels und die Elastizität des Materials des Re I beiementes kann das Verhalten des neuerungsgemäßen Reibungsdämpfers In weiten Grenzen variiert werden.initially takes on a cylindrical shape, for example to accommodate the entire length of the friction element. In continuation of this cylindrical wall follows a wall section that tapers slightly. The cylindrical friction element, made of highly elastic elastomer, for example, rests in the cylindrical section of the cylinder in the starting position. Due to an originally larger diameter, the friction element is already pre-stressed against the cylindrical wall in the initial position, so that damping occurs at this point when it moves. As the piston continues to move into the space of the cylinder, the friction element, which is made of solid material, is increasingly compressed radially along the conical wall section, so that the pre-stress against the wall of the cylinder and thus the friction force increases. As a result, the damping increases progressively with increasing immersion depth. The conical wall section also results in a direction-dependent damping force, since when the piston extends, the restoring force of the material of the friction element supports the backward movement. For this reason, the angle of inclination of the cone is kept very low, with adhesive forces playing a major role. By choosing the angle of inclination and the elasticity of the material of the friction element, the behavior of the new friction damper can be varied within wide limits.
Um eine Fre11aufwlrkung zu vermelden und die Rückwärtsbewegung des Re I be 1ementes zu aktivleren/ 1st es zweckmäßig, den Kolben bzw. die Kolbenstange mit dem Relbeiement zu verbinden. Dies kann durch Formschluß, durch Vulkanisieren, durch Hindurchführen eines Schraubbolzens etc. erfolgen.In order to prevent a friction effect and to activate the backward movement of the friction element, it is advisable to connect the piston or piston rod to the friction element. This can be done by positive locking, by vulcanization, by passing a screw bolt through, etc.
Bei einem Ausführungsbeispiel der Neuerung Ist durch ein zwischen der der Koibenselte abgewandten Stirnseite des DolKolomor-kfoc nnH olnor RnHonf 1 ärho nHer Hn) . Hoc 7 V 1 tnHorc: . . . _.._ — ..._. ... . . . — . _ _, . . _, . ... . _ In one embodiment of the innovation, a between the front side of the DolKolomor-kfoc nnH olnor RnHonf 1 ärho nHer Hn) . Hoc 7 V 1 tnHorc: . . . _.._ — ..._. ... . . . — . _ _, . . _, . ... . _
ein die Rückbewegung des Kolbens unterstützendes Federelement eingesetzt. Dadurch kann die Haftreibung an den Reibflächen kompensiert werden. Allerdings wird hierbei die Dämpfungskraft bei Rückwärtsbewegung reduziert.a spring element is used to support the backward movement of the piston. This compensates for the static friction on the friction surfaces. However, this reduces the damping force during backward movement.
Weitere neuerungsgemäße Merkmale werden nachfolgend an dei in der Zeichnung dargestellten Beispielen beschrieben.Further innovative features are described below using the examples shown in the drawing.
Es ze I gen:Show it:
Figur 1 den teilweisen Längsschnitt einer Spannvorrichtung mit progressiv wirkendem Reibungsdämpfer,Figure 1 shows the partial longitudinal section of a clamping device with progressive friction damper,
Figur 2 den tellwelsen Längsschnitt eines Reibungsdämpfers mit Druckfeder für die Rückwärtsbewegung Im eingefahrenen Zustand undFigure 2 shows the partial longitudinal section of a friction damper with compression spring for the backward movement in the retracted state and
Figur 3 den teilweisen Längsschnitt nach Figur 2 im ausgefahrenen Zustand.Figure 3 shows the partial longitudinal section according to Figure 2 in the extended state.
Die in den Figuren dargestellte Spannvorrichtung für Treibriemen bzw. die dafür verwendeten Reibungsdämpfer 1 sind stark vereinfacht, um die wesentlichen neuerungsgemäßen Merkmale besser herauszustellen.The tensioning device for drive belts shown in the figures and the friction dampers 1 used for this purpose are greatly simplified in order to better highlight the essential innovative features.
Die in Figur 1 gezeigte Spannverrichtung besteht im wesentlichen aus einem um ein Schwenklager 2 beweglich angeordneten Schwenkarm 3 mit Spannrolle h und einem in Schwenkrichtung wirksamen Reibungsdämpfer 1 mit Spannfeder 5.The tensioning device shown in Figure 1 essentially consists of a swivel arm 3 with a tension roller h arranged to be movable around a swivel bearing 2 and a friction damper 1 with a tension spring 5 acting in the swivel direction.
Diese drückt die Spannrolle 4 unter Vorspannung gegen einen nicht dargestellten Treibriemen.This presses the tension roller 4 under pre-tension against a drive belt (not shown).
Der Reibungsdämpfer 1 besteht aus einem Zylinder 6 und einer Kombination aus Kolbenstange 7 und Kolben 8, die darin 1Inear beweglich angeordnet sind. Eine der Kolbenstange 7 als Führung dienend« Buchse 9 bildet gleichzeitig den Verschluß »es Zylinders 6. Der an der Wand des Zylinders 6 gleitendeThe friction damper 1 consists of a cylinder 6 and a combination of piston rod 7 and piston 8, which are arranged in it so that they can move. A bushing 9 which serves as a guide for the piston rod 7 simultaneously forms the closure of the cylinder 6. The
&igr;\&ugr; &igr; &igr;/&sgr;&pgr; U I .J ·> ejio u &igr; r &igr; &igr; -_j &igr;* &igr; t u rtt_;otJit~J\^rruiLSo uu J^v &igr; urn ^i r &igr;» &igr; *j *j &igr; ** &igr; t Stirnseite 10 ist ein aus Elastomer bestehendes Relbelement anvulkanisiert. Das Relbelement 11 weist Im entspannten Zustand eine zylindrische Form auf mit einem Durchmesser,, der etwas größer Ist als der Innendurchmesser bzw. die Wand des Zylinders 6 Im zylindrischen Bereich 12. Auf diese Welse Ist bereits, wie nicht dargestellt Ist, Im ausgefahrenen Zustand des Reibungsdämpfers 1 das Relbelement 11 gegen die Zylinderwand ra'lal vorgespannt. Bei Bewegung des Kolbens 8, Kolbenstange 7 bzw. Spannrolle 4 führt bereits im ausgefahrenen Zustand die Reibkraft zu einer An^angsdämpfung der Bewegung. &igr;\&ugr;&igr;&igr;/&sgr;&pgr; U I .J ·> ejio u &igr; r &igr;&igr; -_j &igr;* &igr; tu rtt_;otJit~J\^rruiLSo uu J^v &igr; urn ^ir &igr;» &igr; *j *j &igr; ** &igr; t A friction element made of elastomer is vulcanized onto the front side 10. In the relaxed state, the friction element 11 has a cylindrical shape with a diameter which is slightly larger than the inner diameter or the wall of the cylinder 6 in the cylindrical region 12. In this way, although not shown, the friction element 11 is already radially pre-tensioned against the cylinder wall when the friction damper 1 is in the extended state. When the piston 8, piston rod 7 or tension roller 4 move, the frictional force already leads to an initial damping of the movement in the extended state.
Dst Z w 1 indsr 6 wsist. sinsrs sich 3n de &ggr;&idigr; zw! !ndrisehen Bereich anschließenden, geringfügig sich kegelig verjüngenden Wandabschnitt 13 auf. Beim Einfahren des Kolbens 8 komprimiert sich das Relbelement 11 bis zur dargestellten Form. Dadurch erhöht sich die radiale Kraft gegen den Wandabschnitt 13, wodurch die Reibungskraft bzw. Dämpfungskraft mit der Eintauchtiefe des Kolbens 8 steMg steigt. Bei Rückwärtsbewegung, also beim Ausfahren des Kolbens 8, entspannt sich das Relbelement 11 wieder, bleibt Jedoch mit dem Zylinder 6 Im Sinne einer Reibungsdämpfung In Verbindung. Das Relbelement 11 besteht aus zwei axial hintereinander angeordneten Dämpfungsabschnitten lh, 15. Der dem Kolben 8 nahe Dämpfungsabschnitt 14 ist aus einem etwas härteren und damit geringer kompress I bl en Werkstoff hergestellt,, während der sich anschließende Dämpfungsabschnitt 15 welcher ist. Der härtere Dämpfungsabschnitt 14 gleitet ausschließlich ImThe Z w 1 indsr 6 wsist. are located in the slightly conically tapering wall section 13 which adjoins the inner area. When the piston 8 retracts, the friction element 11 is compressed to the shape shown. This increases the radial force against the wall section 13, whereby the friction force or damping force increases with the depth of immersion of the piston 8. During the backward movement, i.e. when the piston 8 extends, the friction element 11 relaxes again, but remains connected to the cylinder 6 in the sense of frictional damping. The release element 11 consists of two damping sections 1h, 15 arranged axially one behind the other. The damping section 14 close to the piston 8 is made of a somewhat harder and thus less compressible material, while the adjoining damping section 15 is made of a slightly harder and thus less compressible material. The harder damping section 14 slides exclusively in the
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zylindrischen Bereich 12 des Zylinders 6 und sorgt für eine konstante Anfangsdämpfung.cylindrical area 12 of the cylinder 6 and ensures a constant initial damping.
Das Beispiel nach Figur 2 und 3 Ist nahezu gleich aufgebaut, weist Jedoch eine Schraubenfeder 16 auf, die die Rückwärtsbewegung des Re1 be 1ementes 11 unterstützt. Sie Ist über eine Zentrierscheibe 17 und eine am Retbelement 11 anvulkanisierte Führungsscheibe IR zwischen dem Boden 19 das 7v/i &igr; nHer c f\ *jnci eiern Reißelement 11 &ogr; &igr; nnssn2nnt. Die Federkraft dieser Schraubenfeder 16 Ist gerade so groß gewählt, um die Haftreibung an den Gleltflächen zu kompensieren. Das &igr; Retbelement 11 folgt somlL verzögerungsfrei der Rückwärtsbewegung des Kolbens.The example according to Figures 2 and 3 is constructed almost identically, but has a helical spring 16 which supports the backward movement of the retaining element 11. It is connected to the tear element 11 via a centering disk 17 and a guide disk IR vulcanized onto the retaining element 11 between the base 19. The spring force of this helical spring 16 is chosen to be just large enough to compensate for the static friction on the sliding surfaces. The retaining element 11 thus follows the backward movement of the piston without delay.
Figur 3 zeigt den Kolben 8 Im ausgefahrenen Zustand. Das Relbelement 11 befindet sich zurr größten Teil Im zylindrischen Bereich 12 des Zylinders 6, Ist dabei nahezu entspannt, wodurch eine geringe radiale Kraft qegen den ZyI Inder 6 Im Sinne einer geringen Dämpfung wirkt.Figure 3 shows the piston 8 in the extended state. The piston element 11 is located for the most part in the cylindrical area 12 of the cylinder 6 and is almost relaxed, whereby a small radial force acts against the cylinder 6 in the sense of a small damping.
Figur 2 zeigt den eingefahrenen Zustand, wobei das Reibe 1ement 11 durch d?6 Kegel fläche des Zylinders 6 komprimiert wurde. Dadurch wirkt auf diesen Wandabschnitt eine starke radiale Kraft Im Sinne einer erhöhten Dämpfung. ' ' In dem dem Kolben 8 nahen Abschnitt des Reibelementes 11 ist eine um die Mittelachse symmetrisch angeordnete luftgefüllte Gaskammer 20 vorgesehen, die die Kompressibilität dieses Abschnittes etwas reduziert.Figure 2 shows the retracted state, whereby the friction element 11 has been compressed by the conical surface of the cylinder 6. As a result, a strong radial force acts on this wall section in the sense of increased damping. In the section of the friction element 11 close to the piston 8, an air-filled gas chamber 20 is provided, which is arranged symmetrically about the central axis and which slightly reduces the compressibility of this section.
Zwischen den dargestellten Extremstellungen verändert sich die differentI el 1e Dampfung stetig. Die In den Figuren nicht dargestellte, zwischen einem Absatz des Zylinders 6 und einer Schaftscheibe 21 eingesetzte Spannfeder 5 hat auf die Reibungsdämpfung keinen Einfluß.Between the extreme positions shown, the differential damping changes continuously. The tension spring 5, not shown in the figures, inserted between a shoulder of the cylinder 6 and a shaft disk 21, has no influence on the friction damping.
Claims (6)
Reibelemente (11) mit zentral angeordneten Gaskammern6. Telescopic friction damper according to at least one of the preceding claims, characterized by
Friction elements (11) with centrally arranged gas chambers
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- 1990-06-01 DE DE9006213U patent/DE9006213U1/en not_active Expired - Lifetime
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