DE1061135B - Schwingungsdaempfer mit fluessigem Daempfungsmittel, der durch Vereinigung mit einem Reibungsdaempfer temperaturkompensiert ist - Google Patents

Description

• Schwingungsdämpfer mit flüssigem Dämpfungsmittel, der durch Vereinigung mit einem Reibungsdämpfer temperaturkompensiert ist Maschinen werden gegen die Übertragung von Erschütterungen isoliert. Dazu werden elastische Elemente, z. B. Stahlfedern oder Gummi, als Maschinenträger zwischen der Maschine und ihrem Unterbau angeordnet. Dadurch entsteht ein schwingungsfähiges System, dessen Schwingungen durch Schwingungsdämpfer gedämpft werden. Diese werden neben den maschinentragenden elastischen Elementen zwischen der Maschine und dem Unterbau angeordnet.
• Als Schwingungsdämpfer werden vielfach Dämpfer mit flüssigen Dämpfungsmitteln benutzt. Deren Dämpfung hängt von der Viskosität der Flüssigkeit und damit von ihrer Temperatur ab. Die Dämpfung ist nämlich bei sonst gleichen Bedingungen um so größer, je zähflüssiger das Dämpfungsmittel ist. Andererseits ist jedes flüssige Dämpfungsmittel bei niedrigen Temperaturen zäher als bei hohen.
• Der allgemein gebräuchliche hydraulische Dämpfer mit flüssigem Dämpfungsmittel hat die Eigenschaft, bei niedriger Temperatur nur geringe Wärme durch die umgewandelte Dämpfungsarbeit zu erzeugen, weil die Flüssigkeit dann so zäh wird, daß der Weg des Stempels bei ansteigender Kraft zu klein wird. Dieser Dämpfer wird sogar vollkommen unwirksam, wenn das Dämpfungsmittel infolge der niedrigen Temperatur steif geworden ist. Diese Schwingungsdämpfer können daher ihre Aufgabe nur in einem engen Temperaturbereich erfüllen.
• Es ist bereits vorgeschlagen, den hydraulischen Dämpfer mit einem Reibungsdämpfer zu vereinigen, um einen temperaturkompensierten Schwingungsdämpfer zu erhalten. Dabei ist der hydraulische Dämpfer dem Reibungsdämpfer parallel geschaltet. Der Schwingungsdämpfer wird aber arbeitsunfähig, sobald das hydraulische Dämpfungsmittel einfriert.
• Die Erfindung betrifft einen Schwingungsdämpfer mit flüssigem Dämpfungsmittel, nachstehend kurz Flüssigkeitsdämpfer genannt, der durch Vereinigung mit einem Reibungsdämpfer temperaturkompensiert ist. Erfindungsgemäß sind der Reibungs- und der Flüssigkeitsdämpfer derart hintereinandergeschaltet, daß der Reibungsdämpfer die Reibungswärme auf die Flüssigkeit überträgt. Dieser Schwingungsdämpfer bleibt auch bei Temperaturen unter dem Gefrierpunkt des flüssigen Dämpfungsmittels arbeitsfähig. Denn bei tiefen Temperaturen arbeitet der Reibungsdämpfer allein oder gleichzeitig mit dem Flüssigkeitsdämpfer und erzeugt durch die erzwungene Bewegung Reibungswärme, die dann das durch die Unterkühlung steif gewordene, bei normaler Temperatur aber flüssige Dämpfungsmittel wieder auf die normale Temperatur bringt und damit flüssig macht. Das die Wärme abgebende Reibungselement wird also räumlich zu dem Flüssigkeitsdämpfer derart in Beziehung gesetzt, daß es die erzeugte Reibungswärme auf das zähflüssige Dämpfungsmittel überträgt. Je nach der Temperatur des Schwingungsdämpfers und der dadurch bedingten Viskosität des flüssigen Dämpfungsmittels ist entweder der Flüssigkeitsdämpfer allein oder gemeinsam mit dem Reibungselement oder nur dieses allein wirksam.
• Die Zeichnung dient zur Erläuterung des Erfindungsgedankens. Sie zeigt einen Schwingungsdämpfer mit zähflüssigem Dämpfungsmittel, der mit einem Reibungsdämpfer in Reihe geschaltet und dadurch temperaturkompensiert ist, in verschiedenen Ausführungsformen im Schnitt. Darin bedeutet a die Anschlußelemente, b die im Topf angeordneten Führungen für den darin arbeitenden Stempel, c die Anpreßfedern des im Stempel arbeitenden Reibungselements, d die Reibbacken des Reibungselements, die durch den Druck der Federn c gegen die Innenwand des Stempels gepreßt werden, e den im Topf f arbeitenden Stempel, f den Topf, g die im Topf angeordnete Dämpfungsflüssigkeit, in der der Stempel arbeitet, h die Anschläge zur Begrenzung des Stempelspieles bzw. eine Vorrichtung, die den Stempel in die Mittellage zurückführt.
• Dieser erfindungsgemäße Schwingungsdämpfer arbeitet in folgender Weise: Bei normaler Temperatur arbeitet er wie ein gewöhnlicher Dämpfer mit flüssigem Dämpfungsmittel. Bei einer sehr niedrigen Temperatur und einer infolgedessen sehr steifen Dämpfungsflüssigkeit rufen die zwischen den Anschlußgelenken a auftretenden Relativbewegungen zwischen den Reibungsbacken d und dem Stempel e hervor, der in der noch festen oder zähflüssigen Dämpfungsmasse g festsitzt. Die dadurch erzeugte Reibungswärme wird - gegebenenfalls zusätzlich durch die am Stempel angebrachten Rippen -auf die Dämpfungsmasse g übertragen. Dadurch wird die Dämpfungsmasse dünnflüssiger. Bei einer bestimmten Viskosität arbeitet dann der Stempel d allein in der flüssigen Dämpfungsmasse g.
• Die Anpreßfedern c werden zweckmäßigerweise mit einer Vorrichtung zum Verstellen ihres Anpreßdruckes versehen (Fig.2). Dann kann die maximale Dämpfungskraft leicht verändert werden. Der Stempel wird bei Benutzung von Gelenken durch die Führungen b so geführt, daß er sich nicht seitlich verlagern kann. Bei starrem Anschluß des Topfes (Fig.2) einerseits und der Reibbacken andererseits brauchen die Führungen b im Topf nicht angeordnet zu sein. Solche Schwingungsdämpfer sind leicht bei Maschinen einzubauen, die gegen Erschütterungen zu isolieren sind. Vorteilhafterweise werden Topf und Stempel mit Innen- bzw. Außenrippen versehen. Sie leiten die durch das Reibungselement erzeugte Wärme in das flüssige Dämpfungsmittel. Außerdem wirken sie vorteilhaft auf die vom Dämpfer ausgeübte Dämpfungskraft. Die Innenrippen können gemäß Fig. 1 so ausgeführt sein, daß sie mit Spiel zwischen den Außenrippen arbeiten. Die Innen- und Außenrippen können aber auch als Wendeln mit gleicher Steigung ausgebildet sein, die wie eine Mutter und Schraube ineinandergeschraubt werden (Fig. 2 und 3). Dadurch wird der Weg der Dämpfungsflüssigkeit vorteilhaft vergrößert. Der vergrößerte Weg der Dämpfungsflüssigkeit läßt sich auch dadurch erhalten, daß man Topf und Stempel aus ringförmigen Teilen zusammenbaut, deren Innen- bzw. Außendurchmesser sich überlappen, wie Fig. 4 zeigt.
• Bei den Dämpfern, die mit den in die Dämpfungsflüssigkeit hineinragenden Rippen versehen sind, ist es vorteilhaft, Einrichtungen vorzusehen, mit denen sich der Abstand der Rippen verändern läßt. So läßt sich dann dieser Abstand in eine vorbestimmte Entfernung voneinander einstellen, wenn der Flüssigkeitsdämpfer in seiner Mittelstellung steht (Fig.2). Durch die Einstellung des Rippenabstandes kann nämlich die Dämpfungscharakteristik beeinflußt werden. Denn wenn die Spalten auf beiden Seiten einer Rippe gleich groß sind, ist die Dämpfung unter sonst gleichen Verhältnissen am kleinsten, sie steigt aber an, je ungleicher die Spaltenabstände werden. Die Dämpfungscharakteristik kann also den Erfordernissen einer mit dem Flüssigkeitsdämpfer gedämpften Maschine angepaßt werden, indem die Spaltenabstände zu beiden Seiten einer Rippe ungleich bemessen werden. Die Vorteile dieser erfindungsgemäßen Rippengestaltung und Spalteneinstellung können verständlicherweise auch bei den normalen Schwingungsdämpfern ausgenutzt werden, die nur das flüssige Dämpfungsmittel aufweisen. Es kann ferner von Nutzen sein, Kühlrippen auf der Außenfläche des Dämpfers anzuordnen, um eine Überhitzung der Flüssigkeit zu vermeiden, die bei großen Amplituden auftreten kann. Fig. 4 zeigt einen derartigen mit Außenrippen versehenen Dämpfer.

Claims (7)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Schwingungsdämpfer mit flüssigem Dämpfungsmittel, der durch Vereinigung mit einem Reibungsdämpfer temperaturkompensiert ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Reibungsdämpfer (c, d) und der Flüssigkeitsdämpfer (f, g) derart hintereinandergeschaltet sind, daß die Reibungswärme auf die Flüssigkeit übertragen wird.
2. 2. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, bei dem ein Stempel in einem Topf mit Dämpfungsflüssigkeit arbeitet, dadurch gekennzeichnet, daß der Stempel (e) hohl ist und in seinem Inneren den Reibungsdämpfer (d) trägt.
3. 3. Schwingungsdämpfer nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Stempel (e) unter Federdruck (e) stehende und an seiner Innenwand anliegende Reibungsbacken (d) angeordnet sind.
4. 4. Schwingungsdämpfer nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Federdruck (c) einstellbar ist.
5. 5. Schwingungsdämpfer nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Stempel (e) und der Topf (f) mit Rippen, die in die Dämpfungsflüssigkeit erstreckt sind, versehen sind.
6. 6. Schwingungsdämpfer nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenrippen mit Spiel in den COffnungen der Außenrippen arbeiten.
7. 7. Schwingungsdämpfer nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Innen- und Außenrippen als Wendeln mit gleicher Steigung ausgebildet sind, die ineinanderzuschrauben sind. B. Schwingungsdämpfer nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß Topf und Stempel aus ringförmigen Teilen zusammengebaut sind, deren Innen- bzw. Außendurchmesser sich überlappen (Fig. 4). 9. Schwingungsdämpfer nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der Innen- und Außenrippen in der Mittelstellung des Flüssigkeitsdämpfers einstellbar ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 439 192, 701817; britische Patentschrift Nr. 657 217. In Betracht gezogene ältere Patente: Deutsches Patent Nr. 10'41304.