DE903293C - Daempfungsvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft Dämpfungsvorrichtungen zum Steuern der Bewegungen oder Schwingungen eines Teiles einer Vorrichtung oder einer Maschine gegenüber einem anderen Teil. Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf solche Dämpfungsvorrichtungen, bei denen Reibungsglieder so angeordnet sind, daß sie, in Druckberührung miteinander stehend, sich gegeneinander drehen können. Die erforderliche axiale Belastung wurde bisher gewöhnlich durch Schrauben und Muttern oder durch einen Nocken mit Hilfe einer Feder ausgeübt.

Bei der Verwendung einer solchen Vorrichtung bei einer Motor-Fahrzeug-Aufhängung ist das eine Reibungsglied am Fahrgestellrahmen befestigt, während das andere auf einer Welle sitzt, die einen Hebel trägt, der durch einen Lenker mit der Radachse verbunden ist.

Bei gewissen Einrichtungen mit Achsenfederung ist es erwünscht, die Achse in einem solchen Zustand zu erhalten, daß die Elastizität der Federn während der Relativbewegung zwischen Achse und Fahrgestellrahmen in einer Richtung voll ausgenutzt wird, z. B. während der Aufwärtsbewegung der Achse gegenüber dem Fahrgestellrahmen, während eine erhöhte Dämpfungswirkung während der Rückbewegung vorgesehen wird.

Die Erfindung bezweckt die verbesserte Durchbildung einer Reibungsdämpfungsvorrichtung so, daß dieser erwünschte Zustand auf einfache und wirksame Weise erzielt wird.

Die Erfindung besteht darin, daß die gegeneinander drehbaren Reibungsglieder durch elektromagnetische Vorrichtungen belastet werden, die durch eine selbsttätige Vorrichtung gesteuert

werden, welche die elektromagnetische Belastung bei Relativbewegung der Reibungsglieder in einer Richtung verringern, während sie bei Relativbewegung der Reibungsglieder in der anderen Richtung die Belastung vergrößern.

Vorzugsweise weisen die Reibungsglieder ein Paar zusammenwirkende Elektromagnet« auf, und die selbsttätige Steuervorrichtung ändert entweder die Stromzufuhr zu beiden Elektromagneten oder ίο die Zahl der zu einer bestimmten Zeit stromführend gemachten Elektromagnete.

Eine solche Durchbildung gestattet eine wirksame Regelung des Reibungswiderstandes ohne vollständige Unterbrechung des elektromagnetischen Stromkreises und ohne sich daraus ergebende Funkenbildung.

Der eine Elektromagnet kann so gewickelt sein, daß er bei Stromzufuhr die von dem anderen Elektromagneten ausgeübte anziehende oder abstoßende Kraft ergänzt oder ihr entgegenwirkt.

Die selbsttätige Steuervorrichtung enthält zwei Schaltkontakte, die im elektromagnetischen Stromkreis liegen und an einem Teil sitzen, der eine einen toten Gang aufweisende Verbindung mit einem der Reibungsglieder hat; diese Kontakte sind gewöhnlich offen und werden durch eine Überwindung des toten Ganges geschlossen, die nur in einer Richtung der gegenseitigen Bewegung der Reibungsglieder eintreten kann.

In der Zeichnung sind Ausführungsformen einer Dämpfungsvorrichtung nach der Erfindung beispielsweise dargestellt.

Fig. ι ist ein Teilschnitt durch eine Ausführungsform der Vorrichtung;

Fig. 2 zeigt in einem ähnlichen Schnitt eine abgeänderte Ausführungsform;

Fig. 3 ist eine Ansicht in größerem Maßstab auf die Steuervorrichtung;

Fig. 4 ist ein Schnitt nach Linie 4-4 von Fig. 3. +0 Bei der Ausführungsform der Fig. 1 enthält die Schwingungsdämpfungsvorrichtung eine scheibenförmige hintere Platte 10, die eine Mittelöffnung zur Aufnahme eines Kugellagers 11 und eine konzentrische Ringnut 12 auf einer Seite hat, in der eine Magnetwicklung 13 untergebracht ist.

Außen weist die Platte 10 einen Flansch 14 auf,

der einen konzentrischen Zapfen 15 umgibt, welcher das angrenzende Ende eines Ringes 16 festlegt, der an der Rückseite des Flansches 14 durch Bolzen 17 gehalten wird.

Durch diese Bolzen 17 wird weiter an der Vorderseite des Flansches 14 ein Deckel 18 gehalten, der eine Nabe zur Aufnahme eines zweiten Kugellagers 19 aufweist, das durch einen Staubdeckel 20 geschützt ist.

Eine Welle 21 ruht in den Kugellagern 11 und 19, so daß sie schwingen kann. Auf einem Teil der Welle zwischen den Lagern ist ein Ring22 gleitbar, jedoch nicht drehbar angeordnet mit einer konzentrischen Nut 23 an einer Fläche, in der eine Magnetwicklung 24 untergebracht ist und welche dieselben Abmessungen wie die Nut 12 der Platte 10 hat.

Der Ring 22 liegt mit seiner genuteten Fläche der genuteten Fläche der Platte 10 gegenüber, so daß diese beiden Teile 10 und 22 ein Paar Elektromagnete bilden, die je einen Kern in Form eines endlosen Kanals aufweisen.
! Die Außenfläche des Schwingungsgliedes 22 ist bei 25 genutet und trägt drei ringförmige Reibungsglieder 26 und außerdem zwei ähnliche Reibungsglieder 27, die außen geschlitzt sind, so daß sie auf den Bolzen 17 gleiten können. Ferner sind schwebende Reibungsfutter 28 zwischen den Teilen 26 und 27 und auch zwischen dem letzten Teil 26 und der Platte 10 angeordnet.

Axiale Bewegung der Reibungsanordnung in Richtung von der Platte 10 fort wird durch Anschläge 29 am Teil 25 verhindert.

Die Wicklungen 13 und 24 sind so angeordnet, daß, wenn eine von ihnen oder beide durch eine Stromquelle mit Strom versorgt werden, der entstehende Stromfluß die Elektromagnete 10 und 22 zusammenzuziehen bestrebt ist, wodurch die Reibungsglieder durch Vermittlung der LJm- 8g biegungen 29 axial belastet werden.

Der durch die gegenseitige Verschiebung der Elektromagnete 10 und 22 auf die Reibungsglieder ausgeübte Druck ist durch Regelung des der Wicklung oder den Wicklungen zugeführten Stromes veränderbar.

Bei der in Fig. 2 gezeigten abgeänderten Ausführungsform der Vorrichtung sind Wicklungen 30 und 31 so angeordnet, daß der entstehende Stromfiuß bestrebt ist, die Elektromagnete 32 und 33 voneinander zu trennen. Der Elektromagnet 32 ist in einem Ring 34 befestigt, in dem der andere Magnet gleiten, aber sich nicht drehen kann.

Ein Deckel 35 ist auf der Vorderfläche des Teiles 34 durch Schrauben 35' befestigt und nimmt ein Kugellager36 auf, in dem eine Schwingwelle37 gelagert ist, deren inneres Endein einem zweiten Kugellager 38 in der Mitte des Ekktromagnets 32 ruht. Neben dem Lager 36 ist eine Scheibe 39 auf der Welle befestigt. Zwischen der Scheibe 39 und der angrenzenden Fläche des gleitbaren Magnets 33 liegt ein schwebendes Reibungsfutter 40, so daß, wenn eine der Wicklungen 30 und 31 oder beide Strom führen, die Drehung der Welle 37 gegenüber dem Ring 34 durch Reibung gedämpft wird.

Bei beiden Ausführungsformen können die beiden Wicklungen parallel statt in Reihe zueinander liegen und so angeordnet sein, daß die anziehenden oder abstoßenden Wirkungen der Elektromagnete einander entgegengerichtet sind, statt sich einander zu addieren.

In jedem Fall hat die Dämpfungsvorrichtung eine mechanisch mit ihr verbundene selbsttätige Steuervorrichtung, die im hinteren Teil des Ringes 16 oder 34 untergebracht ist und deren Wirkung darin besteht, den Reibungswiderstand der Vorrichtung im Einklang mit der Richtung der gegenseitigen Drehung zwischen dem feststehenden Teil und den sich bewegenden Teilen (z. B. zwischen den Teilen und 21 der Fig. I oder zwischen den Teilen 32 und 37 der Fig. 2) zu regeln.

Diese selbsttätige Steuervorrichtung beeinflußt die höchste Dämpfungswirkung nicht, die durch die Zufuhr des Stromes zum elektromagnetischen Stromkreis bestimmt wird. Sie wirkt indessen so, daß sie diese Dämpfungswirkung vorübergehend verringert, wenn z. B. die Achse einer Fahrzeugaufhängung sich gegenüber dem Fahrgestellrahmen nach oben bewegt. Dabei sind die Gehäuseteile i6 und 18 bzw. 34 und 35 am Fahrgestellrahmen befestigt, während ein Hebel auf der Welle 21 bzw. 37 mit der Radachse durch Lenker verbunden ist. Diese Veränderung der Dämpfungswirkung wird durch eine vorübergehende Verringerung der Stromzufuhr zu beiden elektromagnetischen Wicklungen erreicht, wenn sie in Reihe liegen, oder dadurch, daß abwechselnd eine der Wicklungen ausgeschaltet wird, wenn sie parallel geschaltet sind.

Die Durchbildung der Steuervorrichtung ist in Fig. 3 und 4 in Anwendung bei der Ausführungsform der Fig. 1 dargestellt.

Die Welle 21 ragt über das Lager 11 hinaus und hat hier einen Zapfen 21° kleineren Durchmessers, auf dem frei eine kreisförmige Metallscheibe 41 sitzt, die einen exzentrischen Drehzapfen 42 hat, auf dem ein gebogener Schwinghebel 43 frei schwingen kann.

Die Scheibe 41 ist gegen den Zapfen 21" durch eine Buchse 44 isoliert. Eine Blattfeder 45, die an einem Umf angsvorsprung 46 auf der Scheibe befestigt ist, drückt einen Isolierkörper 47 auf einem Ende des Hebels gegen einen Zapfen 48 auf einem Hebel 49, der durch Splinte oder auf andere Weise neben der Scheibe 41 auf einem gegenüber dem Zapfen 21" noch weiter im Durchmesser verringerten Zapfenansatz 21* der Welle befestigt ist. Auf der anderen Seite liegt am Zapfen 48 ein zweiter Isolierkörper 50 an, der an der Scheibe 41 befestigt ist. Die Winkelstellung zwischen Scheibe 41 und Hebel 49 wird durch die Berührung des Zapfens 48 mit den beiden Isolierkörpern 47 und 50 bestimmt.

Am Ende des Schwinghebels 43, gegenüber dem Zapfen 48, ist ein elektrischer Kontakt 51 angebracht, der mit einem zweiten Kontakt 52 eines Halters 53 zusammenwirkt, der isoliert auf der Scheibe 41 befestigt ist. Die Kontakte 51 und 52 sind offen, wenn der Zapfen 48 von beiden Isolierkörpern 47 und 50 berührt wird.

Der Halter 53 wird durch Niete 54 gehalten, die durch Isolierbuchsen 55 in der Scheibe 41 hindurchgehen und den Halter mechanisch mit einem gebogenen Leitkörper 56 verbinden, der in einer Aussparung 57 der Scheibe angeordnet ist, jedoch keine elektrische Verbindung mit dieser hat. Ein Rand 56° des Teiles 56 liegt konzentrisch zur Welle 21 und bildet eine Fortsetzung des Vorsprunges 46 der Scheibe 41.

An den Vorsprüngen 56° und 46 liegen Bürsten 58 und 59 an, die einander auf dem Durchmesser der Scheibe 41 gegenüberliegen und von Blattfedern 60 gehalten werden, die an inneren Ansätzen 61 eines Ringes 62 aus Isolierstoff befestigt sind, der im Gehäuse 16 konzentrisch zur Scheibe 41 liegt.

Die Blattfedern 60 sind ständig mit Haltern 63 an entgegengesetzten Enden einer Widerstandwicklung 64 in Berührung, die in einer den Ring 62 umgebenden Ringnut 65 untergebracht ist. Der Halter für die Bürste 58 ist mit einem Außenanschluß 66 verbunden, während der andere Halter 63 bei 67 mit einem Ende der elektromagnetischen Wicklung 13 verbunden ist.

Das andere Ende der Wicklung 13 ist bei 68 mit einem zweiten Außenanschluß 69 verbunden, wenn die andere Wicklung 24 mit der ersten in Reihe liegt. Der Außenanschluß 69 kann mit einer nicht gezeigten Bürste verbunden sein, die in Berührung mit einem Schlüpfring 70 steht, der konzentrisch zum elektromagnetischen Schwingglied 22 (Fig. 1) liegt, jedoch gegen dieses isoliert ist. Das eine Ende der Wicklung 24 ist mit diesem Schlüpfring 70 verbunden, während das andere Ende durch das Schwingglied 22 geerdet ist.

Wird die Dämpfungsvorrichtung bei einer Fahrzeugaufhängung verwendet, dann ruft beim Ansteigen der Radachse gegenüber dem Fahrgestellrahmen die Winkelbewegung des Zapfenansatzes 2i^b der Welle und des darauf befestigten Hebels 49 eine entsprechende Verschiebung der Scheibe 41 durch den auf dieser befindlichen Isolierkörper 50 hervor.

Der Schwinghebel 43 wird durch die Scheibe 41 mit herumgenommen, und, da dessen Isolierkörper 47 durch die Feder gegen den Zapfen 48 des Hebels 49 gedrückt wird, tritt keine Relativverschiebung der Kontakte51 und 52 aus ihrer Offen-Stellung ein. Wird bei diesen Bedingungen angenommen, daß der Außenanschluß 66 mit einer Batterie verbunden ist, dann fließt der Strom durch die Widerstandwicklung 64 zu den Elektromagnetwicklungen 13 und 24 mit einer sich daraus ergebenden Verringerung der wirksamen anziehenden oder abstoßenden Kraft der Teile 10 und 22 und daher des Reibungswiderstandes, der von der Dämpfungsvorrichtung der Aufwärtsbewegung der Radachse entgegengesetzt wird.

Wenn die Radachse sich gegenüber dem Fahrgestellrahmen abwärts zu bewegen beginnt, wird die Scheibe4i sofort durch die Reibung der Bürsten 58 und 59 zurückgehalten, und der Hebel 49 bewegt sich gegenüber der Scheibe 41 so, daß die Kontakte 51 und 52 geschlossen werden, ein Vorgang, der dem Mitherumnehmen der Scheibe durch den Hebel vorausgeht.

Infolgedessen wird der gebogene Teil 56 elektrisch durch den Hebel 43 und dessen Feder 45 mit der Scheibe 41 verbunden, so daß Strom zu den elektromagnetischen Wicklungen 13 und 24 über die Bürsten 58 und 59 und ihre Federn 60 und nicht mehr durch den Widerstand 64 fließen kann. Dadurch wird der volle zur Verfügung stehende Strom den Wicklungen zugeführt und die höchstmögliche Dämpfungswirkung erreicht.

Das Arbeiten der Vorrichtung wird durch die im Anfang vorhandene Winkelstellung des die

Dämpfungswelle 21 oder 37 mit der Radachse verbindenden Hebels nicht berührt.

Sind die Elektromagnete parallel geschaltet, dann wird eine der beschriebenen ähnliche, jedoch die Widerstandwicklung nicht aufweisende Schaltvorrichtung zwischen der Stelle der Stromeinführung und einer der Wicklungen angeordnet, die durch das öffnen der Kontakte 51 und 52 abgeschaltet wird. In diesem Fall ist es erwünscht, über die Kontakte einen Kondensator zu legen, um Funkenbildung beim Ausschalten der 'Wicklung zu vermeiden.

Claims (11)

Patentansprüche:

1. Dämpfungsvorrichtung für Bewegungen oder Schwingungen, dadurch gekennzeichnet, daß gegeneinander drehbare Reibungsglieder

ao durch elektromagnetische Vorrichtungen belastet werden, die durch eine selbsttätige Vorrichtung gesteuert werden, welche die elektromagnetische Belastung bei Relativbewegung der Reibungsglieder in einer Richtung verringern, während sie bei Relativbewegung der Reibungsglieder in der anderen Richtung die Belastung vergrößern.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Reibungsglieder ein Paar zusammenwirkende Elektromagnete (10,22 bzw 32, 33) aufweisen und daß die selbsttätige Steuervorrichtung entweder die Stromzufuhr zu beiden Elektromagneten oder die Zahl der zu einer bestimmten Zeit stromführend gemachten Elektromagnete ändert.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Elektromagnet so gewickelt ist, daß er bei Stromzufuhr die von dem anderen Elektromagnet ausgeübte anziehende oder abstoßende Kraft ergänzt oder ihr entgegenwirkt.

4. Vorrichtung nach Anspruchs oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Reibungsglieder Ringe (io-, 22 bzw. 34, 39) enthalten, die mit einem feststehenden Gehäuse bzw. mit einer konzentrischen Schwingwelle (21- bzw. 37) verbunden sind, und daß die Elektromagnete ring- und kanalförmig ausgeführt sind und konzentrisch zur Welle liegen, wobei die Kanäle (z. B.

12, 23) mit ihren öffnungen einander gegenüberliegen und die Wicklungen (13, 24 bzw. 30, 31) in sich aufnehmen.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der eine 'Elektromagnet (10) feststeht, während ein andefer (22) auf der Welle (21) gleitbar, aber nicht drehbar angeordnet ist, und daß Reibungsglieder (26, 27. 28) zwischen dem feststehenden Elektromagnet und einem Vorsprung des beweglichen Elektromagnets liegen.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektromagnete (32, 33) nicht drehbar, jedoch axial zueinander verschiebbar in dem Gehäuse untergebracht sind, wobei die Reibungsdämpfung durch Zusammenwirken zwischen einer auf derWelle befestigten Scheibe (39) und dem benachbarten Elektromagnet (33) erzielt wird.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die selbsttätige Steuervorrichtung zwei Schaltkontakte (51, 52) enthält, die im elektromagnetischen Stromkreis liegen und an einem Teil sitzen, der eine einen toten Gang aufweisende Verbindung mit einem der Reibungsglieder hat, und daß diese Kontakte gewöhnlich offen sind und durch eine Überwindung des toten Ganges geschlossen werden, die nur in einer Richtung der gegenseitigen Bewegung der Reibungsglieder eintreten kann.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch einen im Nebenschluß zu den Kontakten (51, 52) liegenden Widerstand (64), der Strom zu den Elektromagneten (10, 22) nur fließen läßt, wenn diese Kontakte offen sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, bei der die Reibungsglieder Ringe aufweisen, die mit einem feststehenden Gehäuse und einer konzentrischen Schwingwelle verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß der den Kontakt tragende Teil eine Scheibe (41) enthält, die durch Reibung gegen Winkelbewegung gegenüber der Wellenachse gehalten ist und einen (52) der Kontakte unmittelbar trägt, und daß ein auf der Welle befestigter Hebel (49) zwischen einem Vorsprung (46) der Scheibe (41) und einem Ende eines federbelasteten Schwinghebels (43) befestigt ist, der exzentrisch auf der Scheibe angelenkt ist und dessen anderes Ende den zweiten Kontakt (51) trägt.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorsprung (46) der Scheibe (41) aus Isolierstoff besteht und daß der Schwinghebel (43) an einem Ende einen Isolierkörper (47) aufweist, der sich gegen den Hebel (49) legt.

11. Vorrichtung nach Anspruch 9 mit einem im Nebenschluß zu den Kontakten liegenden Widerstand, dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstand (64) auf einem isolierten Träger aufgewickelt ist, der konzentrisch zur Welle (2i^a) liegt, und daß seine Enden mit Bürsten (58, 59) verbunden sind, die mit dem Umfang der Scheibe (41) Reibungsberührung haben, wobei der von der einen Bürste (58) berührte, den ersten Kontakt (52) tragende Teil der Scheibe (41) gegenüber dem übrigen Teil der Scheibe (41) isoliert ist, die selbst isoliert und mit dem Schwinghebel (43) elektrisch verbunden ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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