DE1112349B - Stossfaenger - Google Patents

Description

• Stoßfänger In der Technik tritt heute gelegentlich die Aufgabe auf, Teile, z. B. einer Maschine, so miteinander zu verbinden, daß die Verbindung bei kurzzeitigei= dynamischer Beanspruchung stoßstarr ist, jedoch bei langsamer, statischer Beanspruchung widerstandslos nacE-gibt. Als spezielles Beispiel sei ein Kömpensator in der Abgasleitung, einer Gasturbine angeführt, der als Wehröhr ausgebildet ist und die Aufgäbe hat, bei Distanzänderungen zwischen den: beiden Anschlußflanschen widerstandslos nachzugeben. In der Abgasleitung können jedoch gelegentlich Explosionen auftreten, die dazu führen, daß das Wehrohr erhebliche Stoßkräfte auf die Anschlußflansche ausübt, da der erhöhte Innendruck eine Ausdehnung des Wellrohres in Längsrichtung zur Folge hat. Um diese unzulässige Beanspruchung der Anschlußflansche zu vermeiden, wird eine Verbindung, der beiden Endflächen des Welliöhres benötigt, die bei dynamischer Stoßbeanspruchung eine Lärigenaüsdehnung verhindert.
• Zur Lösung dieser und ähnlicher- Aufgaben bietet sich ein Silicon-Kitt an, der z. B. von der Wacker-Chemie,- München, unter der Bezeichnung »hüpfender Kitt« hergestellt wird und der die Eigenschaft hat, bei dynamischen Beanspruchungen hart, gegenüber langsamen statischen Beanspruchungen jedoch nachgiebig zu sein.
• Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung zur ungeschwächten Übertragung von Zug- oder Druckkräften, die nachgiebig bei statischen Beanspruchungen ist. Nach der Erfindung wird diese Wirkung dadurch erreicht, daß die Vorrichtung mit einer Masse gefüllt ist, die auf Grund ihrer inneren Struktur bei dynamischen Beanspruchungen hart, bei statischen Beanspruchungen dagegen nachgiebig ist.
• Es sind bereits Schwingungsdämpfer bekannt, die aus einem Kolben-Zylinder-System bestehen und bei denen der mit dem zu dämpfenden Glied verbundene Kolben in einem mit einer nachgiebigen Masse wie Öl oder Fett gefüllten Zylinder mit Spiel angeordnet ist. Die nachgiebige Masse vernichtet bei dynamischen Beanspruchungen Bewegungsenergie und dämpft Stöße. Es ist auch bereits bekannt, den Zylinder eines solchen Schwingungsdämpfers mit einem oberhalb des Zylinders liegenden gasgefüllten Ausgleichsraum für die Ausdehnung der Zylinderfüllung zu verbinden.
• Nach der Erfindung besteht eine vornehmlich zur Aufnahme von stoßartigen Zugkräften bestimmte Vorrichtung aus einem an sich bekannten Kolben-Zylinder-System, dessen Zylinder mit der dynamisch starren und statisch nachgiebigen Masse gefüllt ist. Zweckmäßig ist dabei in an sich bekannter Weise für die thermische Ausdehnung der Zylinderfüllung ein gasgefüllter Ausgleichsraum vorgesehen. Nach einem Vorschlag der Erfindung hat der Kolben die Form eines Doppelkegels. Nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung führt eine Feder den durch eine statische Zugkraft verschobenen Kolben nach dem Nachlassen der statischen Zugkraft wieder in seine Ausgangslage zuiück. Für die beiden, letztgenannten Vorschläge wird nur im Zusammenhang mit einem Kolben-Zylinder-System Schutz begehrt, dessen Zylinder mit einer dynamisch starren und statisch nachgiebigen Mässe gefüllt ist.
• Ferner sind Schwingungsdämpfer bekannt, die aus zwei einseitig geschlossenen, ineinandergreifenden Hohlzylindern bestehen, die mit einem zähen plastischen Dämpfungsmittel bzw.. mit einer bei normaler Temperatur zähen Flüssigkeit gefüllt sind. In dem nach außen abgedichteten Hohlraum befindet sich eine Druckfeder, die die Rückstellung der beiden Hohlzylinder in die Ausgangslage bewirkt.
• Nach der Erfindung besteht eine zur Übertragung von stoßartigen Druckkräften bestimmte Vorrichtung aus zwei an sich bekannten ineinandergreifenden Hohlzylindern, wobei der untere Hohlzylinder den größeren Durchmesser aufweist und mit einer dynamisch starren und statisch weichen Masse gefüllt ist. Zweckmäßig ist das Volumen zwicken den beiden Hohlzylindern in an sich bekannter Weise nach außen abgedichtet.
• Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel für eine stoßartige Zugbeanspruchung, Fig. 2 eine für Druckbeanspruchung.
• Der nach oben offene starkwandige Zylinder l ist mit der genannten Masse gefüllt, wobei zur Ermöglichung einer thermischen Ausdehnung der Masse oberhalb des Zylinders ein gasgefüllter Ausgleichsraum 2 zur Verfügung steht. Der Kolben 3, der über die Kolbenstange 4 mit dem Objekt verbunden ist, dessen kurzzeitig ausgeübte Kräfte weitergeleitet und dessen lang andauernden Kräften nachgegeben werden soll, hat die Form eines Doppelkegels. Der Spalt zwischen Kolben und Zylinderwand muß wegen der relativ hohen statischen Viskosität der z,-Z. verfügbaren Massen relativ groß gehalten werden. Die die Kolbenstange umschließende Zugfeder 5 führt das durch eine statische Zugkraft gelenkte System wieder in seine Ausgangslage zurück, sobald die statische Zugkraft nachgelassen hat, und verhindert ein Ausknicken des Kolbens beim Rücklauf.
• Wirkt die Stoßkraft nicht als Zugkraft, sondern als Druckkraft, so ist es zweckmäßig, ein System zu wählen, das z. B. entsprechend Fig. 2 aufgebaut sein kann. Hier befindet sich die dynamisch harte und statisch weiche Masse auf dem Boden eines einseitig geschlossenen Hohlzylinders 10, in. den von oben ein zweiter, ähnlicher Hohlzylinder 20 eingreift. Der eingeschlossene Raum ist nach außen hin durch eine zwischen den beiden Hohlzylindern 10 und 20 befindliche druckfeste Dichtung 30 abgedichtet. Der untere Rand des oberen Hohlzylinders 20 taucht teilweise in die auf dem Boden des unteren Hohlzylinders 10 befindliche Masse 40 ein und ist auf diese Weise kraftschlüssig mit dem unteren Hohlzylinder 10 verbunden. Bei lang anhaltender statischer Druckbeansprachung senkt sich der obere Hohlzylinder 20 tiefer in die Masse ein, wobei die Masse in den gasgefüllten Hohlraum 50 ausweichen kann. Die Rückstellung in die Ausgangslage kann z. B. durch eine im Innern des Hohlraums befindliche Druckfeder 60 erzielt werden.
• Da die in Fig: 2 skizzierte Anordnung nach außen völlig abgedichtet ist, kann sie z. B. in einen flüssigkeitsgefüllten Hohlraum eingebracht werden, um eine thermisch bedingte Druckerhöhung der Flüssigkeit auszugleichen, wenn dynamische Druckschwankungen nicht ausgeglichen werden sollen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Vorrichtung zur ungeschwächten Übertragung von Stoßkräften, die nachgiebig bei statischen Beanspruchungen ist; dadurch gekennzeichnet, daß sie mit einer Masse gefüllt ist, die auf Grund ihrer inneren Struktur bei dynamischen Beanspruchungen hart; bei statischen Beanspruchungen dagegen nachgiebig ist. -2. Vorrichtung nach Anspruch 1, vornehmlich zur Aufnahme von Zugkräften, dadurch gekennzeichnet, daß ein an sich bekanntes Kolben-Zylinder-System (1, 3) Verwendung findet, bei dem der Zylinder mit der nachgiebigen Masse gefüllt ist (Fig. 1). 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise für die thermische Ausdehnung der Masse oberhalb des Zylinders (1) ein gasgefüllter Ausgleichsraum (2) zur Verfügung steht. 4. Vorrichtung nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, däß der Kolben (3) die Form eines Doppelkegels hat. 5. Vorrichtung nach Anspruch 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, däß eine Feder (5) vorgesehen ist, die auf den durch eine statische Zugkraft verschobenen Kolben eine Rückstellkraft ausübt. 6. Vorrichtung nach Anspruch 1 zur Übertragung von Druckkräften, gekennzeichnet durch zwei an sich bekannte ineinandergreifende Hohlzylinder (10, 20), die einseitig geschlossen sind, wobei der untere Hohlzylinder (TO) den größeren Durchmesser aufweist und- zum Teil mit der Masse gefüllt ist (Fig. 2). 7. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Volumen zwischen den beiden Hohlzylindern in an sich bekannter Weise nach außen abgedichtet (30) ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschrift Nr. 1005 268; deutsches Gebrauchsmuster Nr. 1733 996; schweizerische Patentschrift Nr. 48 879; USA.-Patentschrift Nr. 2 597 800; französische Patentschrift Nr. 1046 291.