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Schwingungsdämpfer-Elementenpaar Die Erfindung bezieht sich auf ein
Schwingungsdämpfer-Elementenpaar, bestehend aus einer mit einer festhaftenden inneren
Gummiauskleidung versehenen Hülse und einem bei Querschwingungsruhe des schwingungsfähigen.
Maschinenelements einen Ringspalt oder Ringraum belassenden, berührungsfrei innerhalb
der gummiausgekleideten Hülse und zu ihr gleichachsig angeordneten, der Hülsenform
angepaßten Kernkörper.
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Sobald bei Schwingungsdämpfern dieser Gattung die Querschwingungsimpulse
so stark geworden sind, daß die Querschwingungsweite nicht nur gerade die Größe
der Spaltweite zwischen den beiden ineinander angeordneten Schwingungsdämpfer-Elementen
erreicht, sondern diese beiden Elemente vielmehr mit einer bestimmten - wenn auch
noch so kleinen -kinetischen Energie aufeinandertreffen, beginnt die Dämpfungswirkung.
Die Spaltweite solcher bekannter Schwingungsdämpfer-Elementenpaare muß also auf
die maximal zuzulassende freie Querschwingungsamplitude abgestimmt sein.
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Bei einer bekannten Schwingungsdämpferausführung dieser Gattung, bei
der ein unbekleideter metallischer, einseitig in eine kappenförmig an einem Ende
abgeschlossene gummiausgekleidete Hülse - bei Querschwingungsruhe berührungsfrei
- eindringender
Kernkörper das innere Element des Dämpfer-Elementenpaares
bildet, ist dessen axiale Schwingungsfähigkeit durch den kappenförmigen Abschluß
der äußeren Hülse begrenzt.
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Um eine größere oder sogar eine in der Größe unbeschränkte ungedämpfte
axiale Schwingungsfähigkeit des Systems bei innerhalb der Ringspaltweite bleibenden
Querschwingungsamplituden zu ermöglichen, soll gemäß der Erfindung einerseits die
äußere gummiausgekleidete Hülse in Abweichung von der bekannten Ausführung an beiden
Enden offen sein und andererseits der Kernkörper sowohl eine äußere Gummibekleidung
haben als auch so bemessen sein, daß er den Hohlraum der Hülse - in Querschwingungsruhe
berührungsfrei -völlig durchdringt. Je nach der Größe der ungedämpft zuzulassenden
Axialschwingung muß der Kernkörper bis über die Hülsenenden im Hinblick auf die
notwendigen Befestigungsmittel zwischen Kernkörper und dem einen der beiden in ihren
Bewegungen gegeneinander zu dämpfenden Maschinenteile mehr oder weniger weit hinausragen.
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Eine unbeschränkte Axialschwingungsweite in einem begrenzt zugelassenen
Querschwingungsbereich ist dabei an die selbstverständliche Voraussetzung gebunden,
daß der Ringspalt zwischen Hülse und Kernkörper ein Zylinderspalt ist.
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Bei bekanntem kegelmantelförmigem Verlauf der den Ringspalt begrenzenden
Flächen bleibt auch die Axialschwingungsweite je nach Größe des Kegelwinkels, nach
Spaltweite und nach Größe der zugelassenen Querschwingungsamplitude beschränkt.
Jede Änderung auch nur einer dieser Größen ergibt eine unterschiedliche freie Axialschwingungsweite
ohne Dämpfung. Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung
schematisch dargestellt, in der zeigt Fig. I ein Schwingungsdämpfer-Elementenpaar
mit hohlzylindrischen Gummikörpern in lotrechter Achsanordnung, also mit zylindrischem
- Spaltverlauf, Fig. 2 das gleiche Dämpfer-Elementenpaar in waagerechter Achsanordnung
und Fig. 3 ein Ausführungsbeispiel mit doppelkegelmantelförmigem Verlauf der Ringspalt-Begrenzungsflächen.
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Bei allen Ausführungsbeispielen besteht das Schwingungsdämpfer-Elementenpaar
aus zwei starren Hülsen 3 und 4, von denen die äußere größere Hülse 3 innen mit
einer festhaftenden Gummimuffe I ausgekleidet ist, während die innere kleinere Hülse
4 außen mit einer ähnlichen festhaftenden Muffe 2 aus Gummi bekleidet ist. Die innere
Hülse 4 ist starr mit einem schwingungsfähigen Maschinenelement 6 verbunden zu denken,
während die äußere starre Hülse 3 in einem anderen Maschinenelement 7 befestigt
ist, zu dem das Element 6 sowohl radiale als auch axiale Schwingungen auszuführen
vermag, die beide, solange die Querschwingungsamplitude die gewählte Spalt weite
des zwischen den beiden Gummimuffen I und 2 -verbleibenden Ringraumes 5 nicht überschreitet,
ungedämpft verlaufen. Sobald aber die dem Maschinenteil 6 in irgendeiner Richtung
erteilten Schwingungsimpulse zur Berührung der beiden Gummimuffen I und 2 führen,
setzt die Dämpfungswirkung ein. Bei Querschwingungen gleicher, mindestens bis zur
Berührung der Gummimuffen untereinander führender Schwingungsweite ist die Ausführungsform
nach Fig. 3 mit doppelkegelmäntelförmigem Ringspaltverlauf derjenigen nach den Fig.
I und 2 mit Zylinderspalt überlegen, wenn eine möglichst frühzeitige axiale Dämpfung
von auf den Maschinenteil 6 ausgeübten Axialschwingungen gefordert wird, weil bei
dieser mit doppelkegelmantelförmigen Gummimuffen 8 und 9 ausgestatteten Ausführung
bei axialer Verlagerung des Maschinenteils 6 gegenüber dem Maschinenteil 7 auf der
einen Hälfte der Gummimuffenlänge eine Verengung der Spaltweite eintritt. In diesem
Falle findet also die Bremsung oder Hemmung einer Axialschwingung früher statt als
bei Ausführungen mit zylindrisch verlaufenden Ringspalten 5 nach Fig. I und z. Bei
den letzteren erfährt die Spaltweite durch axiale Verlagerung der Teile 6 und 7
zueinander keinerlei Veränderung.
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Während Querschwingungen durch die Pufferwirkung der beiden Gummimuffen
i und 2 bzw. 8 und 9 eine sehr kräftige Dämpfung erfahren, ist die Hemm-und Dämpfungswirkung
dieser Muffenpaare auf Axialschwingungen etwas milder, weil die Richtung der resultierenden
Schwingung, falls die axiale Schwingungskomponente in ihrer Amplitude weit über
der Querschwingungsamplitude liegt, zu einem sehr spitzwinkligen Auftreffen der
beiden einander zugekehrten Flächen der Gummimuffen I und 2 bzw. 8 und 9 aufeinander
führt. Überwiegt die Querschwingung gegenüber der Axialschwingung, so ergibt sich
die zu einer schnellen Dämpfung führende Pufferwirkung der Gummimuffenpaare, deren
einander zugekehrte Flächen bei der Ausführung der Schwingung senkrecht oder nahezu
senkrecht aufeinandertreffen.
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Eine Möglichkeit der Beeinflussung der Dämpfungswirkung bzw. des Grades
der zugelassenen Schwingungsfreiheit der Teile 6 und 7 zueinander durch die bekannte
Änderung der Spaltweite besteht bei einem fertigen Dämpfer-Elementenpaar mit geschlossenem,
rundherum laufendem zylindrischem oder doppelkegelmantelförmigem Ringspalt 5 nicht.
Jedoch kann eine derartige Möglichkeit in an sich bekannter Weise dadurch geschaffen
werden, daß man die geschlossene Hülse 3 in einzelne unabhängig voneinander radial
einstellbare ebene Plattenelemente mit dem nötigen Umfangsabstand voneinander auflöst.
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Im Hinblick auf die von dem Schwingungsdämpfer-Elementenpaar geforderte,
unter Umständen sehr große Schwingungsfreiheit in axialer Richtung stellen die .
an beiden Enden völlig offenen äußeren Hülsen 3 mit< innerer Gummiauskleidung
i einen wesentlichen Fortschritt gegenüber den einseitig kappenförmig geschlossenen
bekannten, äußeren Hülsen dar, weil die notwendige. starre Verbindung, des Maschinenteils
6 mit dem - in seinen Schwingungsbewegungen .zu dämpfenden Hauptkörper der Maschine
entsprechend der zugelassenen freien Axialschwingungsweite an beiden Enden des Teils
6 anzugreifen vermag, so daß Eigenschwingungen dieses Teils 6, die die Schwingungsdämpfung
ungünstig-beeinflussen könnten, vermieden werden.