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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine hydraulisch gedämpfte
Lagereinrichtung. Eine solche Einrichtung weist gewöhnlich
ein Paar von Kammern für ein Hydraulikfluid auf, die durch
einen geeigneten Durchgang verbunden sind, und eine Dämpfung
wird aufgrund der Strömung des Fluids durch den Durchgang
erreicht.
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In
EP-A-0115417 und
EP-A-0172700 werden
zwei unterschiedliche Typen von hydraulisch gedämpften
Lagereinrichtungen zur Dämpfung von Schwingungen zwischen
zwei Teilen einer Maschinerie angesprochen, z. B. Fahrzeugmotor
und Chassis.
EP-A-0115417 offenbart
verschiedene Lagereinrichtungen vom Typ „Schale und Vorsprung”,
bei dem ein „Vorsprung” einen Ankerteil bildet,
an dem eines der Stücke einer Maschinerie verbunden ist,
und der selbst über eine verformbare (normalerweise nachgiebige)
Wand mit der Mündung einer „Schale” verbunden
ist, die an dem anderen Stück der Maschinerie angebracht
ist und den anderen Ankerteil bildet. Die Schale und die nachgiebige
Wand definieren dann eine Arbeitskammer für ein Hydraulikfluid,
welche durch einen (gewöhnlich länglichen) Durchgang mit
einer Kompensationskammer verbunden ist, was die Dämpfungsöffnung
bereitstellt. Die Kompensationskammer ist von der Arbeitskammer
durch eine steife Trennung getrennt, und ein flexibles Membran ist
in direktem Kontakt mit der Flüssigkeit und zusammen mit
der Trennung als eine Gastasche ausgebildet.
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In
EP-A-0172700 sind
die offenbarten Lagereinrichtungen vom „Buchsen” Typ.
Bei diesem Typ der Lagereinrichtung ist der Ankerteil für
einen Teil der vibrierenden Maschinerie in Form einer hohlen Hülse
gebildet, wobei der andere Ankerteil in der Form einer Stange oder
eines Rohrs gebildet ist, die/das sich approximativ zentral und
koaxial zur Hülse erstreckt. Gemäß
EP-A-0172700 ist
der rohrförmige Ankerteil mit der Hülse durch
nachgiebige Wände verbunden, welche eine der Kammern in
der Hülse definieren. Die Kammer ist über einen
Durchgang mit einer zweiten Kammer verbunden, die wenigstens z. T.
von einer Faltenbalgwand begrenzt ist, welche effektiv frei verformbar
ist, so daß sie eine Fluidbewegung durch den Durchgang
ausgleichen kann, ohne der Fluidbewegung selbst entgegenzustehen.
Bei den in den oben erläuterten Beschreibungen offenbarten
hydraulisch gedämpften Lagereinrichtungen gibt es einen
einzelnen Durchgang. Es ist ebenfalls bekannt, von anderen hydraulisch
gedämpften Lagereinrichtungen, eine Mehrzahl von unabhängigen Durchgängen
bereitzustellen, die die Kammern für das Hydraulikfluid
verbinden.
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In
EP-A-0115417 ist
eine einzelne Membran beschrieben, die gestaltet, einen bestimmten
Einfluß auf die Schwingungseigenschaften der hydraulisch gedämpften
Lagereinrichtung zu haben. Diese Eigenschaften hängen von
der Steifheit der Membran ab, womit eine Änderung in dem
aufgebrachten Druck gemeint ist, die benötigt wird, um
eine Änderung in dem von der Membran verdrängten
Volumen um eine Einheit zu bewirken. Darüber hinaus kann die
Fläche der Membran, die in Kontakt mit dem Fluid in der
Arbeitskammer steht, von einer Dämpfungsplatte abgedeckt,
mit darin gebildeten Öffnungen für eine Fluidverbindung
zwischen der oberen Fläche der Membran und dem Rest der
Arbeitskammer, und es ist herausgefunden worden, daß die
Größe dieser Öffnungen sich ebenfalls
auf die Eigenschaften der Lagerung auswirken.
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In
GB-A-2282430 ist
eine Lagereinrichtung vom Typ „Schale und Vorsprung” offenbart,
mit zwei Membranen. Die zwei Membrane sind angeordnet, um unterschiedliche
Eigenschaften zu haben, wie etwa eine unterschiedliche Steifheit
oder unterschiedliche wirksame Steifheiten, aufgrund der Form der Öffnungen,
durch die das Fluid diese Membranteile von der Arbeitskammer aus
erreicht. In
GB-A-2282430 ist
ebenfalls offenbart, daß eine oder beide der Membrane verknäult
sein können.
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Ein
Gesichtspunkt bei der Herstellung einer Lagerung des „Schalen
und Vorprung” Typ ist es, sicherzustellen, daß die
Eigenschaften des Durchgangs geeignet sind. Norma lerweise ist der
Durchgang in einer steifen Trennung gebildet, die die Arbeits- und
Kompensationskammer trennt, und somit ist nur ein eingeschränkter
Raum innerhalb dieser Trennung für den Durchgang verfügbar.
Im allgemeinen, und in den in
EP-A-0115417 und
GB-A-2282430 offenbarten
Anordnungen ist der Durchgang als eine Spirale innerhalb der Trennung
gebildet.
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Die
vorliegende Erfindung betrifft im allgemeinsten die Modifizierung
derartiger Durchgangsanordnungen, und schlägt in einem
ersten Gesichtspunkt vor, daß wenigstens ein Teil des Durchgangs innerhalb
eines Hohlraums in der Trennung gebildet ist, in dem Vorsprünge,
die zur Überlappung angeordnet sind, vorgesehen sind und
so einen verschlungenen Weg für das Hydraulikfluid um die
Vorsprünge herum definieren.
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Somit
kann gemäß dem ersten Gesichtspunkt eine hydraulisch
gedämpfte Lagereinrichtung bereitgestellt werden, aufweisend
zwei durch eine verformbare Wand verbundene Ankerteile; eine zwischen
der verformbaren Wand und einer steifen Trennung, die in steifer
Weise einem ersten der Ankerteile zugeordnet ist, eingeschlossene
Arbeitskammer, wobei die Arbeitskammer ein Hydraulikfluid enthält;
eine Kompensationskammer für das Hydraulikfluid, wobei
die Kompensationskammer wenigstens teilweise von einer zweiten verformbaren
Wand begrenzt ist; einen Durchgangsweg zwischen den Kammern, um
eine Fluidverbindung zwischen ihnen zu erlauben; und ein flexibles
Membranteil, das als Barriere zwischen dem Hydraulikfluid und wenigstens
einem Gasraum wirkt, wobei der Durchgangsweg in der steifen Trennung
gebildet ist, welche die Arbeitskammer von der Kompensationskammer
trennt; die Trennung einen darin gebildeten Hohlraum aufweist, mit
gegenüberliegenden Flächen, die zwischen ihnen einen
Teil des Durchgangswegs definieren, wobei jede der gegenüberliegenden
Flächen einen von ihr in Richtung der anderen der gegenüberliegenden Flächen
erstreckenden Vorsprung aufweist, wobei das freie Ende eines jede
Vorsprungs von der Fläche beabstandet ist, zu der er sich
hin erstreckt, wobei das freie Ende von jedem Vorsprung der Fläche,
zu der er sich hin erstreckt, näher liegt als das freie
Ende des Vorsprungs, der sich von dieser Fläche erstreckt, wodurch
die Vorsprünge überlappen und einen verschlungenen
Weg für den Durchgangsweg um die Vorsprünge herum
definieren.
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Bei
dem ersten Gesichtspunkt bilden die Vorsprünge Verschlingungen
in dem Durchgangsweg, der die Arbeitskammer und die Kompensationskammer
verbindet. Ähnliche Ideen können jedoch für
andere Fluidteile in der Lagereinrichtung verwendet werden. Zum
Beispiel können sie in einem Weg von der Arbeits- und/oder
Kompensationskammer zu einem Membranteil verwendet werden, oder
zu einem oder mehreren Membranteilen in dem Fall, daß mehrere
Membranteile vorgesehen sind.
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So
ist gemäß einem zweiten Gesichtspunkt, in allgemeinster
Weise eine Leitung zu einem Membranteil wenigstens teilweise durch
einen Hohlraum innerhalb der Trennung gebildet, wobei der Hohlraum zylindrische
Vorsprünge aufweist, von denen einer innerhalb des anderen
angeordnet ist und die zur Bildung eines verschlungenen Wegs für
das Hydraulikfluid überlappen.
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Somit
kann gemäß diesem zweiten Gesichtspunkt eine hydraulisch
gedämpfte Lagereinrichtung bereitgestellt werden, aufweisend
zwei durch eine verformbare Wand verbundene Ankerteile; eine zwischen
der verformbaren Wand und einer steifen Trennung, die in steifer
Weise einem ersten der Ankerteile zugeordnet ist, eingeschlossene
Arbeitskammer, wobei die Arbeitskammer ein Hydraulikfluid enthält;
eine Kompensationskammer für das Hydraulikfluid, wobei
die Kompensationskammer wenigstens teilweise von einer zweiten verformbaren Wand
begrenzt ist; eine Leitung zwischen den Kammern, um eine Fluidverbindung
zwischen ihnen zu erlauben; und ein flexibles Membranteil, das als
Barriere zwischen dem Hydraulikfluid und wenigstens einem Gasraum
wirkt, wobei in der die Arbeitskammer und Kompensationskammer trennenden
und das Membranteil tragenden steifen Trennung eine Leitung für
das Hydraulikfluid gebildet ist, wobei die Trennung einen Hohlraum
darin gebildet hat, der durch gegenüberliegende Flächen
aufweist, die zwischen sich einen Teil der Leitung definieren, wobei jede
der gegenüberliegenden Flächen einen Vorsprung
aufweist, der sich von ihr in Richtung der anderen der gegenüberliegenden
Flächen erstreckt, wobei das freie Ende eines jede Vorsprungs
von der Fläche beabstandet ist, auf die er sich zu erstreckt, wobei
das freie Ende eines jeden Vorsprungs der Fläche, zu der
er sich hin erstreckt, näher liegt als das freie Ende des
Vorsprungs, der sich von dieser Fläche erstreckt, wobei
sich die Leitung von der Arbeitskammer oder der Kompensationskammer
zu dem Membranteil und durch den Hohlraum erstreckt, wodurch die
Leitung um die Vorsprünge herum verschlungen ist.
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Eine
dritte Möglichkeit besteht für den Durchgangsweg,
der die Arbeits- und Kompensationskammer verbindet, und die Leitung
für das Hydraulikfluid von der Arbeits- und/oder Kompensationskammer
zu dem Membranteil, zusammen verbunden zu sein. Bei einer derartigen
Anordnung kann die Leitung zu dem Membranteil eine Abzweigung in
dem die Arbeitskammer und die Kompensationskammer verbindenden Durchgangsweg
sein. Dann kann die Abzweigung gemäß einem dritten
Gesichtspunkt der Erfindung verschlungen sein, indem bewirkt wird,
daß sie durch den die zylindrischen Vorsprünge
enthaltenden Hohlraum geführt wird.
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Somit
kann gemäß einem dritten Gesichtspunkt der Erfindung
eine hydraulisch gedämpfte Lagereinrichtung vorgesehen
werden, aufweisend zwei durch eine verformbare Wand verbundene Ankerteile;
eine zwischen der verformbaren Wand und einer steifen Trennung,
die in steifer Weise einem ersten der Ankerteile zugeordnet ist,
eingeschlossene Arbeitskammer, die ein Hydraulikfluid enthält;
eine Kompensationskammer für das Hydraulikfluid, wobei die
Kompensationskammer wenigstens teilweise von einer zweiten verformbaren
Wand begrenzt ist; einen Durchgangsweg zwischen den Kammern, um
eine Fluidverbindung zwischen ihnen zu erlauben; und ein flexibles
Membranteil, das als Barriere zwischen dem Hydraulikfluid und wenigstens
einem Gasraum wirkt, wobei der Durchgangsweg in der steifen Trennung gebildet
ist, die die Arbeitskammer von der Kompensationskammer trennt; die
Trennung einen darin gebildeten Hohlraum aufweist, mit gegenüberliegenden Flächen,
wobei jede der gegenüberliegenden Flächen eine
von ihr in Richtung der anderen der gegenüberliegenden
Flächen erstreckenden Vorsprung aufweist, wobei das freie
Ende eines jeden Vorsprungs von der Fläche beabstandet
ist, zu der er sich hin erstreckt, wobei das freie Ende von jedem Vorsprung
der Fläche, zu der er sich hin erstreckt, näher
liegt als das freie Ende des Vorsprungs, das sich von dieser Fläche
erstreckt, wobei der Durchgangsweg eine von ihm in den Hohlraum
und von dem Hohlraum zu dem Membranteil erstreckende Abzweigung
aufweist, wodurch die Abzweigung des Durchgangswegs um die Vorsprünge
verschlungen ist.
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Somit
muß bei allen der obigen Gesichtspunkte das durch den Hohlraum
gelangende Fluid um die Vorsprünge strömen. Bei
Normalbetrieb, wenn die Lagereinrichtung vertikal schwingt, ist
es zweckmäßig, daß die Strömung
durch den Hohlraum in der radialen (horizontalen) Richtung verläuft,
wobei der nach oben ragende Vorsprung als ein Wehr, und der nach
unten ragende Vorsprung als ein Unterfall für den Fluidstrom
wirkt. Während sich die Diskussion der drei Gesichtspunkte
der Erfindung auf einen der jeweiligen gegenüberliegenden,
den Hohlraum begrenzenden Fläche erstreckenden Vorsprung
bezieht, können sich zusätzliche Vorsprünge von
einer oder beider dieser Flächen erstrecken. In einem solchen
Fall bilden die Vorsprünge eine Reihe von Wehren und Unterfällen
für den Fluidstrom.
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Wo,
wie bei dem erste Gesichtspunkt, der Hohlraum Teil des Durchgangs
zwischen der Arbeits- und Kompensationskammer ist, kann es zweckmäßig
sein, daß der Einlaß von der Arbeits- oder Kompensationskammer
innerhalb einer radialen oder mittigen Stellung innerhalb des Hohlraums
liegt, und der Auslaß (zu der Kompensationskammer oder
Arbeitskammer) an dem Rand des Hohlraums liegt. Bei einer derartigen
Anordnung kann es dann zweckmäßig sein, wenn die
Vorsprünge zylindrisch sind, einer innerhalb des anderen.
Eine solche Anordnung ist jedoch nicht auf den Fall eingeschränkt,
bei dem die Zylinder im Querschnitt kreisförmig sind. Andere Querschnittsformen
sind möglich, wie etwa quadratische, rechteckige, oder
ovale. Bevorzugt sind die zylindrischen Vorsprünge konzentrisch
zueinander, obwohl dies nicht wesentlich ist. Darüber hinaus
müssen ihre Wände, obwohl auf zylindrische Vorsprünge Bezug
genommen wurde, nicht parallel zu ihren Achsen liegen, so daß die
Vorsprünge zu den Oberflächen, von denen sie sich
aus erstrecken, geneigt sind. In weiteren Alternativen kann der
Vorsprung durch lineare oder gekrümmte Wände innerhalb
des Hohlraums gebildet sein.
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In
einer ähnlichen Weise, wenn der Hohlraum Teil einer zu
einer Membran führenden Leitung oder Abzweigung ist, kann
die Öffnung von dem Hohlraum zu der Membran an einer zentralen
Stelle des Hohlraums, und der Einlaß zu dem Hohlraum an einer
Randstelle liegen. Wiederum kann es bei einer derartigen Anordnung
zweckmäßig sein, zylindrische Vorsprünge
zu verwenden, um Wehre und Unterfälle zu bilden, obwohl
die oben erläuterten anderen Formen zu dem Vorsprung ebenfalls
herangezogen werden können.
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Zur
Bildung des Hohlraums ist es möglich, selektives Lasersintern
zu verwenden, um eine einstückige Trennung mit dem darin
gebildeten Hohlraum zu bilden. Zur Erleichterung der Herstellung kann
es jedoch bevorzugt werden, daß die Trennung wenigstens
zwei Trennungsteile aufweist, wobei der Hohlraum zwischen diesen
Trennungsteilen gebildet ist.
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Wie
oben erläutert wirkt bei allen drei Gesichtspunkte der
Erfindung ein Membranteil als Barriere zwischen einem Hydraulikfluid
und einem Gasraum. Einrichtungen, wie etwa eine Unterdruckquelle,
können mit dem Gasraum verbunden werden, um die Evakuierung
des Gases daraus zu erlauben. Dies zwingt die Membran gegen die
Wand der Unterdruckkammer, und verhindert ein Schwingen der Membran.
Unter diesen Bedingungen kann sich das Hydraulikfluid in der zu
dem Membranteil führenden Leitung oder Abzweigung ebenfalls
nicht bewegen, und die Abzweigung oder Leitung ist effektiv abgeriegelt. Somit
kann durch Beaufschlagung des Gasraums mit Unterdruck die Wirkung
der Fluidbewegung in der Leitung oder Abzweigung sowie die Schwingung
des Membrans zugeschaltet oder abgeschaltet werden.
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Darüber
hinaus kann bei dem zweiten und dritten Gesichtspunkt der Erfindung,
bei dem das Membranteil die Leitung oder Abzweigung abschließt,
ein weiteres Membranteil vorgesehen werden, bevorzugt an der Trennung,
die als Barriere zwischen dem Fluid in der Arbeitskammer und einer
weiteren Gastasche dient. Wiederum können Einrichtungen
wie etwa eine Unterdruckquelle mit der weiteren Gastasche verbunden
werden, um deren Evakuierung zu erlauben. Bei einer solchen Anordnung
können die Eigenschaften der Lagereinrichtung durch selektives
Beaufschlagen der Gastasche oder einer weiteren Gastasche mit Unterdruck
geändert werden.
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Bei
all den erläuterten Gesichtspunkten kann das eine oder
irgendein Membranteil ringförmig sein. Durch ein ringförmiges
Membran kann ein unvollständiger Ring ähnlich
einem Hufeisen sein, mit einer darin gebildeten Lücke,
um weitere Komponenten wie etwa den Durchgangsweg innerhalb der
Lücke des Rings anordnen zu können.
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Wo,
wie bei dem ersten Gesichtspunkt der Erfindung, der Durchgangsweg
um die Vorsprünge herum verschlungen ist, kann der Einlaß zu
dem Durchgangsweg innerhalb des innersten zylindrischen Vorsprungs
vorgesehen sein, und der Auslaß außerhalb des äußersten
zylindrischen Vorsprungs liegen. Wo, wie bei dem zweiten oder dritten
Gesichtspunkt, die Verschlingungen in einer Leitung oder Abzweigung
zu dem Membranteil gebildet sind, kann der Einlaß zu dieser
Leitung oder Abzweigung außerhalb des äußersten
zylindrischen Vorsprungs, und der Ausgang zu dem Membranteil innerhalb
des innersten zylindrischen Vorsprungs liegen.
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Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung werden nun im Detail beschrieben, beispielhaft und
mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen, von denen:
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1 eine
Querschnittsansicht einer hydraulisch gedämpften Lagereinrichtung
einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
ist;
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2 eine
Querschnittsansicht der Trennung der Lagereinrichtung von 1 ist;
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3 eine
Perspektivansicht von unten der Trennung von 2 ist;
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4 eine
Ansicht von unten der Trennung von 2 ist;
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5 eine
Perspektivansicht von oben der Trennung von 2 ist;
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6 eine
Querschnittsansicht einer hydraulisch gedämpften Lagereinrichtung
einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
ist;
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7 eine
Querschnittsansicht durch die Trennung der hydraulisch gedämpften
Lagereinrichtung von 6 ist;
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8 eine
Perspektivansicht, teilweise im Schnitt, der Trennung von 7 ist;
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9 eine
Ansicht von unten der Trennung von 7 ist;
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10 eine
Querschnittsansicht einer hydraulisch gedämpften Lagereinrichtung
einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
ist;
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11 eine
Querschnittsansicht durch die Trennung der hydraulisch gedämpften
Lagereinrichtung von 10 ist;
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12 eine
Perspektivansicht, teilweise im Schnitt, der Trennung von 11 ist;
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13 eine
Ansicht von unten der Trennung von 11 ist;
und
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14 eine
Querschnittsansicht einer hydraulisch gedämpften Lagereinrichtung
einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
ist.
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Eine
erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun
mit Bezug auf die 1 bis 5 erläutert.
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Unter
Bezugnahme zunächst auf 1 ist eine
hydraulisch gedämpfte Lagereinrichtung als eine erste Ausführungsform
der Erfindung gezeigt, die der Dämpfung einer Schwingung
zwischen zwei Teilen einer (nicht gezeigten) Struktur dient. Zum
Beispiel kann die Lagereinrichtung verwendet werden, um eine Schwingung
zwischen einem Fahrzeugmotor und einer Chassis des Fahrzeugs zu
dämpfen. Die Lagerung weist einen Vorsprung 1 auf,
der über einen Befestigungsbolzen 2 mit einem
der Teile der Struktur verbindbar ist, und das andere Teil der Struktur
ist mit einer im allgemeinen U-förmigen Schale 4 über
einen weiteren Befestigungsbolzen 5 verbindbar. Eine nachgiebige
Feder 6 aus z. B. Gummi stellt eine Zwischenverbindung
zwischen dem Vorsprung 1 und der Schale 4 her.
Eine steife Trennung 7 ist an der Schale 4 angebracht,
um sich über deren Mündung zu erstrecken, und
eine Klammer 8 ist an der Trennung 7 angebracht,
so daß die Feder 6 über die Klammer 8 und
die Trennung 7 mit der Schale 4 verbunden ist.
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Eine
Arbeitskammer 9 ist innerhalb der Lagervorrichtung definiert,
begrenzt von der nachgiebigen Feder 6 und der Trennung 7.
Darüber hinaus ist in der Schale 4 eine Kompensationskammer 10 vorgesehen,
die von einer flexiblen Wand 11 begrenzt ist. Die Arbeitskammer 9 und
die Kompensationskammer 10 sind durch einen Durchgang 11 (richtig: 12)
innerhalb der Trennung 7 verbunden. Der Aufbau dieses Durchgangs 11 (richtig: 12)
wird später genauer erläutert.
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Wenn
der Vorsprung 1 relativ zu der Schale (in der in 1 vertikalen
Richtung) schwingt, wird sich somit das Volumen der Arbeitskammer 9 ändern, und
Hydraulikfluid in dieser Arbeitskammer wird durch den Durchgang 12 in
oder aus der Kompensationskammer 10 gedrängt.
Das Volumen der Kompensationskammer 10 muß sich
ansprechend auf eine derartige Fluidbewegung ändern, dies
wird durch eine Verformung der flexiblen Wand 11 erreicht.
Diese Bewegung des Hydraulikfluids dämpft die Schwingungen.
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Zusätzlich
trägt die Trennung 7 eine ringförmige
Membran 13, deren einen Seite in Kontakt mit dem Hydraulikfluid
in der Arbeitskammer 9 ist, und deren andere Seite eine
Gastasche 14 begrenzt.
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Die
obige Struktur ist im allgemeinen ähnlich zu der in
EP-A-0115417 beschriebenen,
und die Betriebsweise ist ähnlich.
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Der
Aufbau der Trennung 7 ist genauer in 2 dargestellt.
Die Trennung 7 weist eine untere Platte 20 auf,
die an ihrem Umfang an einem oberen Körper 21 befestigt
ist, um einen Hohlraum 22 zwischen dem Körper 21 und
der Platte 20 zu definieren. Die Platte 20 weist
nach oben stehende Vorsprünge 23, 24 in
der Form von konzentrischen kreisförmigen Zylindern auf.
In ähnlicher Weise weist der Körper 21 nach
unten ragende konzentrische zylindrische Vorsprünge 25, 26 auf,
wobei der Vorsprung 25 radial innerhalb des Vorsprungs 23,
und der Vorsprung 26 zwischen den Vorsprüngen 23 und 24 angeordnet
ist. Der Körper 21 weist eine Öffnung 27 innerhalb
der Eingrenzung des zylindrischen Vorsprungs 25 auf, wobei
die Öffnung 27 in Kommunikation mit der Arbeitskammer 9 steht.
In ähnlicher Weise sind Öffnungen 28 an
dem Umfang der Platte 20 gebildet, die mit der Kompensationskammer 10 in
Verbindung stehen. Somit sind durch die Pfeile A bis A und B bis
B gezeigte verschlungene Wege innerhalb des Hohlraums 22 gebildet,
die sich zwischen der Arbeitskammer 9 und der Kompensationskammer 10 erstrecken. Die
sich von der Platte 20 erstreckende Vorsprünge 23 und 24 reichen
bis nahezu, sind aber beabstandet von dem Körper 20 (richtig: 21),
und ähnlicherweise erstrecken sich die Vorsprünge 25 und 26 bis
nahezu, sind aber beabstandet von der Platte 20. Somit muß das
Fluid um diese Vorsprünge strömen, um von der
Arbeitskammer 9 in die Kompensationskammer 10 zu
gelangen, oder umgekehrt, und sie folgen somit einem längeren
Weg als die direkte Strecke zwischen den Öffnungen 27 und 28.
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2 zeigt
ebenfalls, daß die Gastasche 14 durch eine ringförmige
Ausnehmung 30 in der oberen Fläche des Körpers 21 gebildet
ist, wobei die ringförmige Ausnehmung 30 von der
Membran 13 abgedeckt ist, die selbst ringförmig
ist. Das Membran 13 wird dann selbst durch eine Abdeckung 31 an
dem Körper 21 gehalten.
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3 zeigt
die Öffnungen 28 an dem Ende des Durchgangs 11 (richtig: 12)
zwischen der Arbeitskammer 9 und der Kompensationskammer 10. 3 zeigt
ebenfalls die Teile 32 der Platte 20, welche diese Öffnungen 28 voneinander
trennen, und welche an dem Körper 21 der Trennung 7 durch
Ultraschallschweißen oder anderes Schweißen angebracht
sein können. Ähnliche Merkmale sind ebenfalls
in 4 gezeigt, die eine Bodenansicht der Trennung 7 zeigt.
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Darüber
hinaus ist bei dieser Ausführungsform die Strömung
des Fluids unterschiedlich von der aus z. B. in
EP-A-0115417 . In diesem Dokument
ist der Durchgangsweg zwischen den Kammern eine Spirale, so daß das
Fluid umfänglich um die Schwingungsachse der Anbringung
strömt, wenn es nach außen strömt. Bei
der Ausführungsform von
1 strömt
das Fluid jedoch zwischen der Öffnung
27 und den
mehrfachen Öffnungen
28. Somit ist die Fluidströmung
im wesentlichen radial, und ebenfalls axial, da es um die Vorsprünge
23,
24,
25 und
26 strömt. Die
Vorsprünge
23 und
24 wirken als Wehr, über
die das Fluid strömt, und die Vorsprünge
25 und
26 wirken
als Unterfall, unterhalb der das Fluid strömt, um den verschlungenen
Weg zu definieren. Folglich ist bei dieser Ausführungsform
der Fluidstrom zwischen der Arbeitskammer
9 und der Kompensationskammer
10 radial
und axial relativ zu der Schwingungsachse der Lagerung, anders als
umfänglich und radial, wie in den Ausführungsformen,
wo der Durchgang in der Form einer Spiral vorliegt.
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5 ist
eine Perspektivansicht von oberhalb der Trennung 7, zeigt
die Öffnung 27, über die der Durchgangsweg 11 mit
der Arbeitskammer 9 in Verbindung steht, und ebenfalls
die Abdeckung 31, welche die ringförmige Membran 13 abdeckt.
Wie aus 5 erkennbar ist, weist die Abdeckung 31 eine
Reihe von darin gebildeten Löchern 33 auf, welche
es einem Fluid erlauben, von der Arbeitskammer 9 mit der
Membran 13 zu kommunizieren. Wie ebenfalls aus 2 erkennbar
ist, erstreckt sich ein Rand 34 der Abdeckung 31 über
und um einen nach oben gerichteten Vorsprung 35 an dem
Körper 31, um die Membran 13 und die
Gastasche 14 von dem Fluid in der Arbeitskammer 9 abzudichten.
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Eine
zweite Ausführungsform der Erfindung wird nun mit Bezug
auf die 6 bis 10 beschrieben.
Bei dieser Ausführungsform führt eine Abzweigung
in dem Durchgang zwischen der Arbeitskammer und der Kompensationskammer
zu der Membran. Es ist zu bemerken, daß Komponenten dieser
Erfindung, die denjenigen der ersten Ausführungsform entsprechen,
durch die gleichen Bezugszeichen angezeigt sind, und nicht weiter
im Detail beschrieben werden.
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Die 6 und 7 zeigen
somit den Aufbau der Trennung 7 in dieser Ausführungsform.
Die Trennung 7 weist eine untere Platte 50, einen
Hauptkörper 51 und eine obere Platte 52 auf.
Ein Hohlraum 53 ist zwischen der unteren Platte 50 und
dem Körper 51 gebildet. Ein zylindrischer Vorsprung 54 ragt
von der unteren Platte 50 nach oben in den Hohlraum vor. Ähnlich
ragen zylindrische Vorprünge 55, 56 von
dem Körper 51 nach unten in den Hohlraum vor.
Der Vorsprung 55 hat sein freies Ende gleichförmig
von der unteren Platte 50 beabstandet. Das freie Ende des Vorsprungs 56 weist
jedoch einen Teil (auf der rechte Seite in 7) auf,
welcher von der Platte 50 beabstandet ist, und ein Teil
(auf der linken Seite von 7) der sich
bis zur Kontaktherstellung mit der Platte 50 erstreckt,
und so den Körper 51 zu der unteren Platte an
dem Vorsprung 56 abdichtet. Der Körper 51 weist
eine zentrale Öffnung 57 und eine Reihe von weiteren Öffnungen
um die zentrale Öffnung auf, innerhalb des Vorsprungs 55.
Der Körper 51 weist ebenfalls eine Bohrung 58a auf,
die sich von einer Öffnung 58 erstreckt, die mit
der Arbeitskammer 9 benachbart dem Hohlraum 53 in
Verbindung steht, und kommuniziert mit diesem Hohlraum an einer
Lücke 59. Somit wird ein Fluidweg zwischen der
Arbeitskammer 9 und der zentralen Öffnung 57 definiert,
wie durch Pfeil 59a zwischen A und A' angezeigt ist. Dieser
Weg schlängelt sich um die Vorsprünge 54, 55 und 56 herum.
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Eine
Membran 60 ist an dem Körper 51 angebracht,
oberhalb der zentralen Öffnung 57 liegend. Somit
ist eine Seite dieser Membran 60 (die untere Seite in den 6 und 7)
in Kontakt mit der Hydraulikfluidachse in dem Hohlraum 53 und
den Öffnungen 57 und 57a. Die obere Platte 52 deckt
dann die Membran 60 ab, und hält den Umfang der
Membran 60 an Ort und Stelle. Es ist jedoch eine Lücke zwischen
der oberen Fläche der Membran 60 und der oberen
Platte 52 definiert, die mit einer Auslaßleitung 61 in
Verbindung steht.
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Die
Bohrung 58a, die mit der Arbeitskammer 9 an der Öffnung 58 in
Verbindung steht, steht, steht ebenfalls mit einem Durchgang 62 in
Verbindung, der sich um die Trennung 7 erstreckt, und zur
Kompensationskammer führt.
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Dieser
Durchgang 62 ist besser in 9 zu erkennen,
die darstellt, daß der Körper 51 ein
Loch 63 aufweist, das dem unteren Ende der Bohrung 58 entspricht,
und eine Rinne 64 in der unteren Fläche des Körpers 51,
die sich von diesem Loch 63 um die Trennung 7 wie
durch Pfeil 65 gezeigt zu einem Auslaß erstreckt
(der nicht gezeigt ist, aber der Position des Pfeilskopfs 66 entspricht),
welcher in die Kompensationskammer 10 öffnet.
Somit gibt es zwei mögliche Wege von der Öffnung 58,
ein Weg folgend dem Pfeil 59a, der (über den Hohlraum 53)
zu der Membran 60 führt und den anderen, der (über
die Rinne 64) zu der Kompensationskammer 10 führt. Letzterer
ist der Weg A-A in 7, wobei der Pfeil 67 die
Abzweigung zu dem Loch 63 zeigt. Der Weg zu der Membran 60 weist
einen größeren Querschnittsflächenbereich
für den Fluidstrom auf als der zu der Kompensationskammer 10.
Somit ist der bevorzugte Flüssigkeitsströmungsweg
der zu der Membran 60, eher als zu der Kompensationskammer 10.
Nimmt man an daß die Membran 60 innerhalb des
Raums zwischen dem Körper 51 und der obere Platte 52 frei beweglich
ist, wird folglich Fluid von der Arbeitskammer 9 entlang
des durch Pfeile A-A' gezeigten Weges zu der Membran gedrängt,
wenn sich der Vorsprung 1 relativ zu der Schale 4 bewegt,
oder in der umgekehrten Richtung. Die Membran 60 schwingt
zur Absorption einer derartigen Fluidbewegung.
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Wie
erwähnt gibt es jedoch eine Leitung 61, die von
dem Gasraum zwischen der Membran 60 und der oberen Platte 52 führt,
und diese Leitung ist mit einer Unterdruckquelle verbunden. Wenn
die Leitung 61 mit Unterdruck beaufschlagt wird, wird die
Membran 60 gegen die obere Platte 52 gedrängt,
so daß sie festgesetzt ist. Daher kann sich das Fluid in
dem Hohlraum 53 nicht bewegen. Als ein Ergebnis muß jegliche
Flüssigkeit durch den Durchgangsweg 62 zu der
Kompensationskammer 10 strömen, wenn sich der
Vorsprung 1 relativ zur Schale 2 bewegt. Die Abzweigung
von dem Durchgangsweg 62 zu der Membran 60 ist
somit abgeriegelt, wenn die Leitung 61 mit einem Unterdruck
beaufschlagt wird. Somit können die Eigenschaften der Lagervorrichtung
durch Beaufschlagen der Leitung 61 mit einem Unterdruck
variiert werden.
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Dies
kann z. B. verwendet werden, wenn die Lagereinrichtung verwendet
wird, um eine Schwingung zwischen einem Motor und einer Chassis
eines Fahrzeugs zu dämpfen. In diesem Fall kann, wenn der
Motor in seinem Leerlaufzustand ist, die in diesem Zustand erzeugte
Schwingungen niedriger Amplitude und konstanter Frequenz durch die
Membran 60 absorbiert werden. Wenn der Motor zum Antrieb des
Fahrzeugs läuft, kann jedoch der Leerlaufzustand abgeteilt
werden, durch die Beaufschlagung der Leitung 61 mit einem
Unterdruck.
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Die 6 und 7 zeigen
ebenfalls, daß eine weitere Membran 70 zwischen
der oberen Platte 52 und dem Körper 51 angebracht
ist, die mit dem Fluid in der Arbeitskammer 9 über Öffnungen 71 in
einer Ausnehmung 72 in der oberen Platte 52 kommuniziert.
Diese sind in 8 gezeigt. Die Membran 70 hat
somit ihre obere Fläche in Kontakt mit Hydraulikfluid aus
der Arbeitskammer 9. Ihre untere Fläche ist zu
einer Gastasche 73 freigelegt, die ebenfalls mit einer
(nicht gezeigten) Unterdruckquelle verbunden sein kann. Somit kann
die Membran 70 bei z. B. dem oben erläuterten „Fahr” Zustand
des Fahrzeugs Schwingungen hoher Frequenz niedriger Amplitude absorbieren,
aufgrund der Bewegung des Hydraulikfluids durch die Öffnung 71.
Die Membran 70 kann jedoch durch Beaufschlagung der Gastasche 73 mit
einem Unterdruck festgelegt werden, z. B. um eine veränderte
Antwort bei unterschiedlichen Fahrbedingungen zu ergeben.
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Es
ist zu bemerken, daß, wie aus den 6 bis 8 zu
erkennen ist, der Vorsprung 56 von dem Körper 51 den
zu der Membran führenden Hohlraum 53 von dem Durchgang 62 trennt,
der sich zwischen der Arbeitskammer 9 und der Kompensationskammer 10 erstreckt.
Darüber hinaus zeigen die 6 bis 8,
daß die zwei Membrane 60, 70 aus einem einzelnen
integral gebildeten hergestellt sein können, die an einer
Verbindung 64 verbunden und an dieser Verbindung zwischen
dem Körper 51 und der oberen Platte 52 gehalten
werden.
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Eine
dritte Ausführungsform der Erfindung wird nun mit Bezug
auf die 10 bis 13 beschrieben.
Wiederum sind entsprechende Teile durch die gleichen Bezugszeichen
angezeigt. Die dritte Ausführungsform arbeitet in einer ähnlichen
Weise wie die zweite Ausführungsform, wo der Durchgangsweg
zwischen der Arbeitskammer 9 und der Kompensationskammer 10 eine
zu einer Membran führende Abzweigung aufweist. Der Aufbau
der Trennung 7 ist jedoch von der der zweiten Ausführungsform
verschieden.
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Bei
dieser dritten Ausführungsform weist die Trennung 7 einen
mit einer darin gebildeten Zentralbohrung 81 versehenen
Hauptkörper 80 auf. In dieser Bohrung erstreckt
sich ein zylindrischer Vorsprung 82 nach oben, beabstandet
von den äußeren Wänden 83 der
Bohrung. Eine obere Kappe 84 ist über die Bohrung 81 passend
aufgesetzt, mit einem nach unten gerichteten zylindrischen Vorsprung 85, der
sich in den Raum zwischen den Wänden 83 der Bohrung
und dem Vorsprung 82 erstreckt. Die obere Kappe 84 hat
darin gebildete Öffnungen 85 (in 12 erkennbar),
die in Verbindung mit der Arbeitskammer 9 stehen. Eine
Membran 86 ist dann zwischen dem Körper 80 und
einer unteren Platte 87 gehalten, wobei diese Membran 86 über Öffnungen 88 in
Verbindung mit der Bohrung 81 steht. Somit wird ein verschlungener
Weg von der Arbeitskammer 9 zu der Membran 86 definiert,
wie durch die Pfeile A bis A' und (ergänzend: B bis) B'
illustriert ist. Dies ist ähnlich zu dem verschlungenen
Weg zwischen der Arbeitskammer 9 und der Membran 60 in
der zweiten Ausführungsform, und hat eine ähnliche
Wirkung. Wie bei der zweiten Ausführungsform weist der
Gasraum zwischen der Membran 86 und der unteren Platte 87 eine
von innen zu einer (nicht gezeigten) Unterdruckquelle führende
Leitung 89 auf.
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Somit
kann wiederum die Wirkung der Membran 86 durch Beaufschlagung
der Leitung 89 mit einem Unterdruck aufgehoben werden.
Wie bei der zweiten Ausführungsform ist ebenfalls ein Durchgangsweg 90 vorgesehen,
der sich zwischen der Arbeitskammer 9 und der Kompensationskammer 10 erstreckt
und zwischen dem Körper 80 und der unteren Platte 87 definiert
ist. Eine Öffnung in der Wand 83 der Bohrung 81 (wobei
die Öffnung in den 11 und 12 nicht
sichtbar ist, aber durch den Pfeilkopf 90a angezeigt ist)
führt zu diesem Durchgangsweg 90, wobei die Öffnung
klarer in 13 zu erkennen ist. Der Durchgangsweg 90 führt
zu einem Ausgang 92a (in den 11 und 12,
und in 13 durch den Pfeilkopf 92 angezeigt)
zu der Kompensationskammer 10. Wenn somit der Strömungsweg
zu der Membran 86 durch Beaufschlagung der Leitung 89 mit
einem Unterdruck abgeriegelt ist, strömt das Fluid wie
durch Pfeil 93 gezeigt in den Durchgangsweg 90 zwischen
der Arbeitskammer 9 und der Kompensationskammer 10.
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Die 10 bis 12 zeigen
daß, in einer ähnlichen Weise wie bei der zweiten
Ausführungsform, die Lagereinrichtung der dritten Ausführungsform
eine zweite Membran 100 aufweist (in diesem Fall eine ringförmige
Membran), die zwischen dem Körper 80 und einer
oberen Platte 101 gehalten ist. Wie aus 12 ersichtlich
ist, sind in der oberen Platte Öffnungen 102 vorgesehen,
um dem Hydraulikfluid aus der Arbeitskammer 9 eine Kommunikation mit
der Membran 100 zu erlauben. Die Membran 100 wirkt
somit zur Trennung des Fluids in der Arbeitskammer 9 von
einer Gastasche. Obwohl in den 10 bis 13 nicht
gezeigt, kann diese Gastasche eine zu einer Unterdruckquelle führende
Leitung aufweisen, wie bei der zweiten Ausführungsform.
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Somit
ist das Verhalten bei der dritten Ausführungsform ähnlich
zu dem der zweiten Ausführungsform, und wird daher an dieser
Stelle nicht genauer beschrieben.
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Eine
vierte Ausführungsform wird nun mit Bezug auf 14 beschrieben. 14 zeigt
nur die Trennung 7 der Lagereinrichtung. Weitere Merkmale der
Lagereinrichtung können die gleichen wie in den 1, 6 und 10 gezeigten
sein.
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Bei
der zweiten und der dritten Ausführungsform liegt der Fluidweg
zu der Membran 60 in einer Abzweigung von dem Durchgangsweg 62, 90 zwischen
der Arbeitskammer 9 und der Kompensationskammer 10.
Bei dieser vierten Ausführungsform ist die Leitung zu der
Membran getrennt von dem Durchgangsweg zwischen der Arbeitskammer 9 und
der Kompensationskammer 10, aber die Leitung zu der Membran
ist in einer ähnlichen Weise verschlungen wie bei der dritten
Ausführungsform.
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Somit
nunmehr unter Bezugnahme auf 14, weist
die Trennung 7 einen Hauptkörper 120 mit
einem darin gebildeten Durchgangsweg 121 auf, der die Arbeitskammer 9 und
die Kompensationskammer 10 miteinander verbindet. In 14 ist
der Durchgangsweg 121 vergleichsweise kurz und gerade.
Er kann jedoch in der Form einer Spirale, oder eines anderen länglichen
Weges ausgeführt werden, um geeignete Dämpfungseigenschaften
zu erreichen. Der Hauptkörper 120 trägt
eine Membran 122, gehalten zwischen dem unteren Teil des
Hauptkörpers 120 und einer unteren Platte 123.
Ein Luftraum 124 ist zwischen der Membran 122 und
dem unteren Körper 123 definiert, wobei dieser
Raum eine Leitung 125 aufweist, die in einer ähnlichen
Weise wie die Leitung 89 der dritten Ausführungsform
zu einer (nicht gezeigten) Unterdruckquelle führen kann.
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Der
Hauptkörper 120 weist eine darin gebildete zentrale
Bohrung 126 auf, mit einem zylindrischen Vorsprung 127,
der ersichtlich in die Bohrung 126 erstreckt ist. Eine
obere Kappe 128 ist passend über die Bohrung 126 aufgesetzt,
mit Öffnungen 129, die mit der Arbeitskammer 9 in
Verbindung stehen. Ein zylindrischer Vorsprung 130 erstreckt
sich von der oberen Kappe 128 nach unten. Somit ist von
der Arbeitskammer 9 zu der Membran 122 ein verschlungener
Weg über die Öffnungen 129, und um die
zylindrischen Wände 127, 130 bis zu der
Mitte der Bohrung 126 gebildet. Die Bohrung 126 kommuniziert über Öffnungen 131 mit
der oberen Fläche der Membran 122.
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Diese
Anordnung ist somit ähnlich zu der in 11 gezeigten
Anordnung, wobei der Aufbau der Bohrung 81, der Vorsprünge 82 und 85,
der Kappe 84 und der Öffnungen 85 und 88 eine
geringere Funktion bereitstellt. Der durch die Verschlingung der
von der Arbeitskammer 9 zu der Membran 122 führenden Leitung
in dieser vierten Ausführungsform gebildete Fluidweg ergibt ähnliche
Wirkungen wie der entsprechende Fluidweg in der dritten Ausführungsform.
Bei dieser vierten Ausführungsform ist jedoch die Leitung vollständig
von dem durch Durchgangweg 121 getrennt, und daher können
deren Eigenschaften gestaltet werden (durch geeignete Größe
und Form der Komponenten), um geeignete Eigenschaften zu erreichen.
Dies ist somit anders als bei der dritten Ausführungsform,
wie bei der zweiten und dritten Ausführungsform, wo die
Relativabmessungen der Abzweigung zu der Membran und der Durchgangsweg
zwischen der Arbeits- und der Kompensationskammer gewählt
werden muß, um eine geeignete bevorzugte Strömung
zu erreichen, was die erreichbaren Eigenschaften einschränken
kann.
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Es
ist zu bemerken, daß in 14, in
der zweiten und dritten Ausführungsform, eine zusätzliche
Membran 132 durch einen Haltering 133 an dem Hauptkörper 120 gehalten
werden kann, um einen Luftraum 134 zwischen der Membran 132 und
dem Hauptkörper zu definieren. Dieser Luftraum 134 kann ebenfalls
eine zu z. B. einer Unterdruckquelle führenden Leitung 135 aufweisen.
Indem jegliche Unterdruckbeaufschlagung der Leitungen 125, 135 gesteuert
werden, können somit die Membrane 122, 132 zwischen
schwingenden und nicht-schwingenden Zuständen in einer ähnlichen
Weise geschaltet werden, wie die Membrane der früheren
Ausführungsformen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - EP 0115417
A [0002, 0002, 0004, 0006, 0042, 0046]
- - EP 0172700 A [0002, 0003, 0003]
- - GB 2282430 A [0005, 0005, 0006]