DE10309905A1 - Hydraulisch gedämpfe Montagevorrichtung - Google Patents
Hydraulisch gedämpfe MontagevorrichtungInfo
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Abstract
Description
- Diese Erfindung bezieht sich auf eine hydraulisch gedämpfte Montagevorrichtung. Solche Montagevorrichtungen weisen gewöhnlich ein Paar Kammern für Hydraulikflüssigkeit auf, die durch einen Durchgang verbunden sind, wobei die Dämpfung durch die Strömung der Flüssigkeit durch diesen Durchgang erzielt wird.
- In der EP-A-0172700 ist eine hydraulisch gedämpfte Montagevorrichtung vom Buchsentyp beschrieben, die Vibrationen zwischen zwei Bestandteilen eines Maschinenaufbaus, beispielsweise zwischen einem Kraftfahrzeugmotor und einem Rahmen, dämpft. Bei dem Buchsentyp der hydraulisch gedämpften Montagevorrichtung hat die Verankerung eines Teils des vibrierenden Maschinenaufbaus die Form einer hohlen Hülse und hat der andere Verankerungsteil die Form eines sich ungefähr zentral und koaxial zu der Hülse erstreckenden Stabes oder Rohres. Dabei verbinden elastische Wände den zentralen Verankerungsteil und die Hülse, so dass sie als elastische Feder für an der Montagevorrichtung anliegende Lasten wirken. Bei der EP-A-0172700 begrenzen die elastischen Wände ferner eine der Kammern (die "Arbeitskammer") in der Hülse, welche Kammer über den langgestreckten Durchgang mit einer zweiten Kammer (der "Kompensationskammer") verbunden ist, die zumindest teilweise durch eine Balgenwand begrenzt ist, welche im Wesentlichen frei verformbar ist, so dass sie eine Flüssigkeitsbewegung durch den Durchgang kompensieren kann, ohne selbst dieser Flüssigkeitsbewegung wesentlich entgegenzustehen.
- Gemäß der GB-A-2291691 ist der in der EP-A-0172700 beschriebene Aufbau dadurch modifiziert, das zwischen der Arbeitskammer und der Kompensationskammer ein Nebenkanal (Bypass Channel) vorgesehen ist. Bei normalen Betriebsbedingungen ist dieser Nebenkanal durch einen Teil der die Kompensationskammer begrenzenden Balgenwand verschlossen. Bei hohen Drücken verformt sich jedoch die Balgenwand und öffnet den Nebenkanal, wodurch Flüssigkeit aus der Arbeitskammer direkt in die Kompensationskammer treten kann, ohne durch die gesamte Länge des Durchgangs hindurch zu strömen.
- Sowohl in der EP-A-0172700 als auch in der GB-A-2291691 erstrecken sich die elastischen Wände im Wesentlichen axial entlang dem Inneren der Montagevorrichtung. Diese Wände bilden daher axial langgestreckte Blöcke aus beispielsweise Gummimaterial, die so ausgelegt sind, dass sie die gewünschten statischen Federeigenschaften haben. Das Material des Blocks wird im Wesentlichen scherverformt, um eine maximale Dauerhaftigkeit zu erzielen. Da die elastischen Wände auch Wände der Arbeitskammer bilden, sind die axialen Enden der Arbeitskammer mit Material verschlossen, das mit den elastischen Wänden einstückig ist. In der Praxis ist die Federwirkung dieser Abschlusswände jedoch gering, so dass die Federeigenschaften der Montagevorrichtung durch die sich axial erstreckenden elastischen Wände bestimmt werden konnten.
- Die GB-A-2322427 weicht hiervon ab, indem die elastischen Wände an axial beabstandete Stellen gebracht werden, und zwar im Unterschied zu den Anordnungen gemäß der EP-A-0172700 und der GB-A-2291691, bei denen die Hauptfederwirkung durch sich axial erstreckende und in Umfangsrichtung beabstandete elastische Wände erzielt wird. Die elastischen Wände gemäß der GB-A-2322427 begrenzen somit einen geschlossenen Raum innerhalb der Hülse, der sich in Umfangsrichtung um das zentrale Verankerungsteil erstreckt, wobei dieser Raum axial durch die elastischen Wände begrenzt ist.
- Es war nun erforderlich, diesen Raum in zwei Kammern zu unterteilen und diese beiden Kammern mit einem Durchgang zu verbinden, um die hydraulische Montagevorrichtung des Buchsentyps zu erhalten. Für diese Unterteilung schlägt die GB-A-2322472 vor, dass zwischen dem zentralen Verankerungsteil und der Hülse sich axial erstreckende Wände erstrecken. Im Unterschied zu den sich axial erstreckenden Wänden der bekannten Anordnungen müssen diese Wände keine Federwirkung zeigen, da die Federwirkung durch die axial beabstandeten elastischen Wände erzielt wird. Es ist daher nicht notwendig, dass diese sich axial erstreckenden Wände mit der Hülse und/oder dem zentralen Verankerungsteil verbunden sind. Sie können stattdessen einen anstoßenden und nicht verbundenen Kontakt haben.
- Dies erlaubt die Ausbildung eines Bypasses zwischen den Kammern ohne die Notwendigkeit eines separaten Bypasskanals wie in der GB-A-2291691. Durch geeignete Auswahl der Anstoßkraft der axialen Wände gegen die Hülse und/oder das zentrale Verankerungsteil wird eine drucksensitive Abdichtung erzielt. Für Drücke unter einem bestimmten Niveau ergibt sich die Funktion dieser Abdichtung durch die Kraft des Anstoßens. Bei höheren Drücken wird die Abdichtung jedoch aufgehoben, wodurch sich um die axialen Wände zwischen den beiden Kammern ein Pfad ergibt.
- Während die GB-A-2322427 im Wesentlichen mit der Dämpfung radialer Vibrationstypen befasst ist, entwickelt die GB-A-2360345 die Idee und wendet sie an auf axiale Schwingungen des zentralen Verankerungsteils relativ zu der Hülse, wodurch sich eine Buchsen-Montagevorrichtung ergibt, die sowohl radiale als auch axiale Dämpfung bieten kann.
- Gemäß der GB-A-2360345 sind die elastischen Wände so geformt, dass sie gespiegelt an der radialen Mittenebene keine Spiegelbilder ergeben. Dies wird erzielt durch unterschiedliche Längen jeder Wand in allen radialen Richtungen. Die kurze Länge einer elastischen Wand wird dann an die lange Länge der anderen elastischen Wand durch Begrenzen der Kammern für die Hydraulikflüssigkeit angepasst. Dies bedeutet, dass die Kammern an jedem Ende der Montagevorrichtung unterschiedliche Formen haben und folglich eine axiale Bewegung des zentralen Verankerungsteils relativ zu der Hülse einen Volumenanstieg einer Kammer und eine Volumenverminderung der anderen Kammer verursacht, wobei die umgekehrte Veränderung auftritt, wenn das zentrale Verankerungsteil sich in der entgegengesetzten axialen Richtung bewegt. Durch eine solche Anordnung strömt Hydraulikflüssigkeit durch die Durchgänge bei axialen Vibrationen und dämpft somit die Relativbewegung. Die Kammern sind dennoch in der Lage, auf radiale Vibrationen entsprechend der GB-A-2322427 zu reagieren, so dass die GB-A-2360345 eine Montagevorrichtung beschreibt, die sowohl mit axialen als auch radialen Vibrationen umgehen kann.
- Die vorliegende Erfindung hat eine Montagevorrichtung des allgemeinen Typs gemäß sowohl der GB-A-2322427 als auch der GB-A-2360345 zum Ziel, wobei sowohl radiale als auch axiale Vibrationen des zentralen Verankerungsteils relativ zu der Hülse berücksichtigt sein sollen.
- Nach einem ersten Aspekt dieser Erfindung ist vorgesehen eine hydraulische gedämpfte Montagevorrichtung mit:
einem ersten Verankerungsteil;
einem zweiten Verankerungsteil in der Form einer hohlen Hülse, die das erste Verankerungsteil in solcher Weise enthält, dass sich das erste Verankerungsteil axial zu der Hülse erstreckt;
einer ersten und einer zweiten elastischen Wand, die das erste und das zweite Verankerungsteil verbinden und so beabstandet sind, dass sie innerhalb der Hülse einen sich in Umfangsrichtung um das erste Verankerungsteil erstreckenden und durch die erste und die zweite elastische Wand axial begrenzten abgeschlossenen Raum begrenzen;
zumindest drei verformbaren Wänden, die sich jeweils axial zwischen der ersten und der zweiten elastischen Wand an in Umfangsrichtung beabstandeten Positionen erstrecken, so dass sie den abgeschlossenen Raum in Kammern für Hydraulikflüssigkeit unterteilen;
einer Mehrzahl Durchgänge, die jeweils zwei der Kammern verbinden und zur Strömung von Hydraulikflüssigkeit durch die Durchgänge dienen;
wobei die verformbaren Wände jeweils eine in anstoßenden, nicht verbundenen Kontakt mit der Hülse oder dem ersten Verankerungsteil gedrückte Kante aufweisen. - Gemäß diesem Erfindungsaspekt gibt es mehr als zwei Kammern für Hydraulikflüssigkeit, wobei verschiedene Kammerpaare durch Durchgänge verbunden sind. Dabei bewirken radiale Vibrationen in verschiedenen Richtungen Volumenveränderungen in bestimmten Kammern, so dass Hydraulikflüssigkeit durch die Durchgänge strömt und die Vibrationen dämpft.
- Vorzugsweise hat die Montagevorrichtung vier verformbare Wände und damit vier Kammern, wobei die Wände vorzugsweise um das erste Verankerungsteil in Umfangsrichtung gleich beabstandet sind, um vier regelmäßig geformte Kammern zu ergeben. Die zueinander radial entgegengesetzten Kammern können dann über einen Durchgang verbunden sein. Diese Konfiguration von Kammern erlaubt eine unabhängige Reaktion der Montagevorrichtung auf zwei zueinander senkrechte Richtungen radialer Vibrationen, wie sich im Einzelnen im Folgenden ergibt.
- Die die Kammern verbindenden Durchgänge können alle an einem Ende der Montagevorrichtung vorgesehen sein.
- Vorzugsweise dämpft die Montagevorrichtung besondere radiale Vibrationsrichtungen unterschiedlich. Z. B. können die Paare von Kammern verbindenden Durchgänge verschiedene Längen und/oder Querschnittsflächen aufweisen.
- Es ist erwünscht, dass die verbindenden Durchgänge am gleichen Ende der Montagevorrichtung vorgesehen sind, um die Herstellung der Vorrichtung zu erleichtern. Um, wie gewünscht, verschiedene Dämpfungen in verschiedenen radialen Richtungen zu erzielen, ist es erforderlich, die Kammern quer zu verbinden. Bei einer Vier- Kammern-Montagevorrichtung bedeutet dies beispielsweise, dass die radial entgegengesetzt zueinander positionierten Kammern verbunden sind. Dies bildet ein Problem, wenn die Durchgänge am gleichen Ende der Montagevorrichtung liegen sollen. Da Durchgänge normalerweise so angeordnet sind, dass ihre Auslässe zwischen dem die elastische Wand tragenden Ring und dem zweiten Verankerungsteil ausgebildet sind, ergibt es sich nicht von selbst, dass sie eine radiale Ebene teilen, ohne sich zu schneiden. Wenn sie in verschiedenen radialen Ebenen (oder axial beabstandeten Ebenen) liegen, benötigen sie in der Montagevorrichtung mehr Platz.
- Daher schlägt eine Weiterentwicklung der Erfindung eine Struktur vor, bei der die Durchgänge die gleiche axiale Ebene belegen und die Montagevorrichtung somit nicht abhängig von der Kammerzahl größer werden muss. Die Durchgänge sind als konzentrische oder koaxiale Kanäle mit der gleichen axialen Ebene um die Achse des ersten Verankerungsteils herum angeordnet. Daher liegt ein Durchgang innerhalb des anderen. Um das Problem zu überwinden, das sich aus der Notwendigkeit eines Überkreuzens der Durchgänge ergibt, kann der Innendurchgang einen Auslass in einem oder jedem Ende haben, der sich direkt durch die entsprechende elastische Wand jeder Kammer erstreckt. Dies vermeidet die Notwendigkeit eines Auslasses an der Grenze zwischen dem zweiten Verankerungsteil und dem Ring. Der Durchgang kann Auslässe in dieser Art an beiden seiner Enden aufweisen oder nur einen solchen Auslass, wobei der andere an der Grenze liegt. Im letzteren Fall erstreckt sich der radial äußere Durchgang nicht vollständig um die Montagevorrichtung, sondern gibt es stattdessen einen Zwischenraum darin, durch den sich der Innendurchgang zu der Kante des Rings erstreckt. Der Zwischenraum kann durch Anschläge an den Enden des herausführenden Durchgangs gebildet sein.
- Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung ist vorgesehen eine hydraulisch gedämpfte Montagevorrichtung zum Dämpfen von Vibrationen zwischen zwei vibrierenden Körpern, welche Vorrichtung aufweist:
ein erstes Verankerungsteil zum Verbinden mit einem vibrierenden Körper;
ein zweites Verankerungsteil zum Verbinden mit dem anderen vibrierenden Körper, wobei das zweite Verankerungsteil die Form einer das erste Verankerungsteil enthaltenden hohlen Hülse aufweist, und zwar in solcher Weise, dass das erste Verankerungsteil sich axial zu der Hülse erstreckt;
eine erste und eine zweite elastischen Wand, die das erste und das zweite Verankerungsteil verbinden und so beabstandet sind, dass sie innerhalb der Hülse einen sich in Umfangsrichtung um das erste Verankerungsteil erstreckenden und durch die erste und die zweite elastische Wand axial begrenzten abgeschlossenen Raum begrenzen;
eine erste und eine zweite verformbare Wand, die sich jeweils axial zwischen der ersten und der zweiten elastischen Wand an in Umfangsrichtung beabstandeten Positionen erstrecken, so dass sie den abgeschlossenen Raum in eine erste und eine zweite Kammer für Hydraulikflüssigkeit unterteilen; und
einen die erste und die zweite Kammer verbindenden Durchgang für Strömung für Hydraulikflüssigkeit durch den Durchgang,
wobei die Länge jeder elastischen Wand in allen radialen Positionen die gleiche ist, wenn das erste und das zweite Verankerungsteil mit den vibrierenden Körpern verbunden sind und das System in Ruhe ist, und
der radiale Abstand des Schwerpunkts einer elastischen Wand, wo sie eine erste der Kammern begrenzt, von der Mittenlängsachse verschieden ist von dem entsprechenden radialen Abstand des Schwerpunkts der anderen Wand
die Anordnung so ausgelegt ist, dass die elastischen Wände in Bezug auf eine Spiegelung an einer radialen Mittenebene der Vorrichtung nicht spiegelbildlich zueinander sind. - Bei diesem Aspekt ist erwähnenswert, dass die verformbaren Wände nicht notwendigerweise einen nicht verbundenen Kontakt mit der Hülse oder dem ersten Verankerungsteil haben. Bei diesem Aspekt können ferner mehr als zwei der Kammern auftreten, wobei Durchgänge verschiedene Kammerpaare verbinden, um, wie oben beschrieben, mit radialen Vibrationen umzugehen, jedoch liegt das Hauptmerkmal in dem System bezüglich axialen Vibrationen. Anders als bei der GB-A-2360345 ist die Länge der elastischen Wände bei der Erfindung die gleiche in allen radialen Richtungen um das erste Verankerungsteil, wenn das erste und das zweite Verankerungsteil mit den Bestandteilen eines Maschinenaufbaus verbunden sind, zwischen denen eine Vibration gedämpft werden muss, und wenn das System in Ruhe ist. Jedoch ergibt sich durch radiale Verschiebung des Schwerpunkts des radialen Querschnitts jeder elastischen Wand um einen unterschiedlichen Betrag um die zentrale Längsachse des zweiten Verankerungsteils die Form der elastischen Wände so, dass sie keine wechselseitigen Spiegelbilder bezüglich einer Spiegelung an der zentralen radialen Ebene der Montagevorrichtung bilden. Daher haben die durch die verformbaren Wände erzeugten Kammern an jedem Ende der Montagevorrichtung verschiedene Formen. Daher bewirkt eine axiale Bewegung in eine Richtung des zentralen Verankerungsteils relativ zu der Hülse eine Volumenvergrößerung einer Kammer und eine Volumenverringerung der anderen, wobei die gegenteiligen Volumenveränderungen auftreten, wenn sich das zentrale Verankerungsteil in der entgegengesetzten axialen Richtung bewegt.
- Wenn bei einer solchen Anordnung eine axiale Bewegung auftritt, bewirkt die relative Veränderung des Volumens der beiden Kammern (eine wird größer und die andere kleiner) ein Durchströmen von Hydraulikflüssigkeit durch den die Kammern verbindenden Durchgang, wodurch sich eine Dämpfwirkung ergibt.
- Man erkennt, dass eine asymmetrische Montagevorrichtung dazu neigen wird, eine Verdrehung des zentralen Verankerungsteils relativ zu der Hülse bei axialer Bewegung zu verursachen. Dies ist nicht immer ein Problem; tatsächlich gibt es einige Anordnungen, bei denen diese Verdrehung eine vorteilhafte Steuerung der vibrierenden Teile bieten kann.
- Bei beiden Erfindungsaspekten können die elastischen Wände Hohl-Kegelstumpf- Formen haben, wobei die Stümpfe an dem zentralen Verankerungsteil und die Basen an der Hülse liegen. Die elastischen Wände werden daher unter Last scherbelastet. Sie erstrecken sich vorzugsweise im Wesentlichen vollständig um das zentrale Verankerungsteil.
- Obwohl es möglich ist, dass die axialen Wände einfache Klappen sind, sind sie vorzugsweise hohl und besonders vorzugsweise im Querschnitt V-förmig, wobei die Basis des "V" in Kontakt mit der Hülse steht.
- Solche hohlen axialen Wände erlauben eine Abstimmung der dynamischen Steifheit der Montagevorrichtung unabhängig von der statischen Steifheit. Wenn die axialen Wände nicht in dieser Weise hohl sind, kann es erforderlich sein, in den elastischen Wänden an dem Punkt, an dem diese die axialen Wände treffen, Ausnehmungen vorzusehen.
- Die hydraulische Montagevorrichtung kann ferner so ausgebildet sein, dass das erste Verankerungsteil quer zu der Längsachse des zweiten Verankerungsteils versetzt ist. Dies erlaubt es, dass die hydraulische Montagevorrichtung in bestimmten Querrichtungen größer Lasten trägt.
- Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung im Einzelnen und beispielhaft unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, wobei:
- Fig. 1 eine Ausschnitts-Schnittansicht durch eine erste Anordnung darstellt, die keine Ausführungsform der Erfindung ist, jedoch nützlich zum Verständnis der Erfindung ist;
- Fig. 2 eine Seitenansicht eines Teils der Montagevorrichtung aus Fig. 1 ist;
- Fig. 3 eine perspektivische Ansicht eines Teils der Montagevorrichtung aus Fig. 1 ist;
- Fig. 4 eine Ausschnitts-Schnittansicht durch eine zweite Anordnung darstellt, die keine Ausführungsform der Erfindung ist, jedoch nützlich zum Verständnis der Erfindung ist;
- Fig. 5 eine Längsschnittansicht durch die Anordnung aus Fig. 4 ist;
- Fig. 6 ist eine perspektivische Ansicht eines ersten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels;
- Fig. 7 ist eine Querschnittsansicht durch die Montagevorrichtung aus Fig. 6;
- Fig. 8 ist eine Längsschnittansicht durch die Montagevorrichtung aus Fig. 6;
- Fig. 9 ist eine Ansicht der Basis der Montagevorrichtung aus Fig. 6;
- Fig. 10 ist eine perspektivische Ansicht eines zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels;
- Fig. 11 ist eine Längsschnittansicht durch die Montagevorrichtung aus Fig. 10;
- Fig. 12 ist eine Queransicht der Oberseite der Montagevorrichtung aus Fig. 10;
- Fig. 13 ist eine Seitenansicht der Montagevorrichtung aus Fig. 10.
- Fig. 1 zeigt eine Buchsentyp-Montagevorrichtung, die kein Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellt, jedoch nützlich zum Verständnis der Erfindung ist und ein zentrales Verankerungsteil 10 innerhalb einer ein zweites Verankerungsteil bildenden Hülse 11, mit der ein Teil eines vibrierenden Maschinenaufbaus verbunden werden kann, zeigt. Das zentrale Verankerungsteil 10 weist eine Bohrung 12 auf, an der ein anderes Teil des vibrierenden Maschinenaufbaus befestigt werden kann. Das zentrale Verankerungsteil 10 weist eine vorspringende Rippe 13 auf, von der sich elastische Wände 14, 15 erstrecken. Die elastischen Wände 14, 15 erstrecken sich in Umfangsrichtung um das zentrale Verankerungsteil 10 und haben daher im Wesentlichen die Form von hohlen Stumpfkegeln mit Stümpfen an der Rippe 13 des zentralen Verankerungsteils 10 und Basen in Kontakt mit Ringen 16, 17, die an der Hülse 11 befestigt sind. Die geneigte Form der elastischen Wände 14, 15 begrenzt daher einen abgeschlossenen Raum 18 innerhalb der Hülse 11. Dieser Raum 18 ist axial durch die elastischen Wände 14, 15 begrenzt, radial nach außen durch die Hülse 11 begrenzt und radial nach innen durch das zentrale Verankerungsteil einschl. Teilen der vorstehenden Rippe 13 des zentralen Verankerungsteils 10 begrenzt.
- Um die hydraulisch gedämpfte Montagevorrichtung als solche wirken zu lassen, ist es erforderlich, dass der Raum 18 in Kammern für Hydraulikflüssigkeit unterteilt ist. Wenn diese Kammern durch einen geeigneten Durchgang verbunden sind, strömt bei Vibration der Montagevorrichtung Hydraulikflüssigkeit von einer Kammer durch den Durchgang in eine andere, wodurch die Vibration gedampft wird.
- Die beschriebene Montagevorrichtung entspricht der in der GB-A-2322427 beschriebenen. Sowohl in diesem Dokument als auch bei der Erfindung erstrecken sich Wände axial zwischen den ersten und zweiten elastischen Wänden 14, 15 an Umfangsstellen, um den Raum 18 in Kammern für Hydraulikflüssigkeit zu unterteilen. Die Reihe von Durchgängen, zu denen ein Teil eines Beispiels in Fig. 1 mit 20 gezeigt ist, verbindet Paare dieser Kammern. Jedoch unterscheidet sich bei dieser Montagevorrichtung die Struktur der verformbaren Wände von der gemäß der GB-A-2322427.
- Wie Fig. 2, in der die Hülse 11 entfernt ist, zeigt, erstreckt sich zwischen den Ringen 16, 17 eine axiale Wand 21. Mit einer ähnlichen Wand an der gegenüber der in Fig. 2 gezeigten entgegengesetzten Seite der Montagevorrichtung ist der Raum 18 somit in zwei Kammern unterteilt, wobei eine auf der linken Seite der Wand 21 in Fig. 2 und eine auf der rechten Seite liegt. Bei radialen Vibrationen bezüglich der Hülse, die also das zentrale Verankerungsteil 10 in Fig. 2 seitlich bewegen, vergrößert sich eine dieser Kammern und verkleinert sich die andere. Hydraulikflüssigkeit strömt dann von einer Kammer in die andere durch den Durchgang 20.
- Die Fig. 6-9 zeigen ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung. Den Komponenten der Montagevorrichtung aus den Fig. 1-5 entsprechende Komponenten sind mit den gleichen Bezugsziffern bezeichnet. Man beachte, dass die Hülse 11 aus den Fig. 6-9 der Klarheit halber weggelassen ist.
- Bei diesem Ausführungsbeispiel sind die Kammern 30, 31, 32, 33 durch durch axiale Wände 90, 91, 92, 93 getrennte und ungefähr um 90° um die Montagevorrichtung herum beabstandete Klappen unterteilt. Die Kammern 30, 31, 32, 33 sind dann Spiegelbilder bezüglich der Ebene dieser Wände 90, 91, 92, 93 zueinander. Wie sich aus Fig. 7 ergibt, ist der Zwischenraum 18 also in vier Kammern 30, 31, 32, 33 unterteilt. Obwohl nicht in den Figuren dargestellt, sind die Kammern 30, 31, 32, 33 axial durch die elastischen Wände 14, 15 abgegrenzt, weil diese Wände den Raum 18 axial begrenzen. Die Kammern 30, 31, 32, 33 sind mit Hydraulikflüssigkeit gefüllt.
- Fig. 9 zeigt die Basis der Montagevorrichtung und insbesondere die Anordnung der Durchgänge, die die Kammern verbinden. Es wird angestrebt, dass die Kammern 30, 31, 32, 33 quer verbunden sind, d. h. radial entgegengesetzte Kammern verbunden sind. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist daher die Kammer 30 mit der Kammer 32 und die Kammer 31 mit der Kammer 33 verbunden.
- Zuvor war in jedem Ende der Montagevorrichtung nur ein Durchgang vorgesehen, während bei diesem Ausführungsbeispiel in der Basis der Montagevorrichtung zwei Durchgänge 94, 95 vorgesehen sind. Die Durchgänge 94, 95 sind bei passendem Zusammenbau axial durch den Ring 16 und die Hülse 11 begrenzt. Die Durchgänge 94, 95 haben die Form konzentrischer, durch eine Kanalwand 103 getrennter Kanäle. Durchgang 95, der der äußerste Kanal ist, ist also radial durch die Kanalwand 103 und die Hülse 11 begrenzt. Die Kanalwand 104 trennt den zentralen Verankerungsteil 10 von den Durchgängen, so dass Durchgang 94, der innerhalb des Durchgangs 95 angeordnet ist, radial durch die Kanalwände 103 und 104 begrenzt ist.
- Ein Baffleventil 100 ist vorgesehen, das sich zwischen der Kanalwand 104 und der Kante des Rings 16 erstreckt, so dass bei Einbau der Hülse 11 für die Durchgänge 94, 95 ein Ende gegeben ist. Tatsächlich ist die andere Seite des Baffleventils 100 auch das andere Ende des Durchgangs 94, so dass sich der Durchgang 94 um die gesamte Bohrung 12 erstreckt. Da jedoch ein Einlass 97 für den Durchgang 94 an der Kante des Rings 16 liegt, kann sich der Durchgang 95 nicht um den gesamten Weg um die Bohrung 12 herum erstrecken. Er wird daher durch das Abschlusselement 105 abgeschlossen, das das andere Ende des Durchgangs 95 bildet.
- Es gibt vier Einlässe 96, 97, 98, 99, die sich in die Kammern 30, 32, 31 bzw. 33 öffnen. Die Einlässe 97, 98 und 99 sind eingeformte Abschnitte an der Kante des Rings 16, während der Einlass 96 ein Kanal ist, der von dem Durchgang 94 direkt durch die elastische Wand 14 in die Kammer 30 führt. Damit verbindet der Durchgang 94 die Kammern 30 und 32 über die Einlässe 96 und 97 und verbindet der Durchgang 95 die Kammern 31 und 33 über die Einlässe 98 und 99.
- Bei der dargestellten Anordnung enthalten beide Durchgänge 94, 95 tote Kanalbereiche 101 bzw. 102. Dies sind Bereiche, durch die keine Flüssigkeit strömen muss, um von einem Einlass zu dem anderen zu gelangen. Die toten Kanalbereiche 101, 102 können mit Gummi gefüllt werden, um die Funktion der Durchgänge 94, 95 zu verbessern.
- Wenn bei einer solchen Montagevorrichtung die Vibrationsrichtung z. B. in der durch den 45°-Schnitt der Wände 91, 92 gebildeten Ebene liegt, ist die Auswirkung die, dass sich die Kammern 30, 32 bei dieser Vibration in der Größe verändern, die Kammern 31, 33 jedoch nicht. Damit strömt Flüssigkeit in die Einlässe 96, 97 und durch den Durchgang 94 zwischen den Kammern 30 und 32. In ähnlicher Weise sind in der senkrechten Richtung, d. h. in der Ebene des 45°-Schnitts der Wände 90, 91, die Kammern 30, 32 unbeeinflusst und verändern sich die Kammern 31, 33. Dabei ist die Flüssigkeitsbewegung in die Einlässe 98, 99 und durch den Durchgang 95 gerichtet. Durch unterschiedliche Charakteristiken der Durchgänge 94, 95, z. B. unterschiedliche Längen oder unterschiedliche Querschnittsflächen, können daher in zueinander senkrechten radialen Richtungen verschiedene Dämpfungscharakteristiken erzielt werden.
- Die axialen Wände 90, 91, 92, 93 sind mit der Rippe 13 des zentralen Verankerungsteils 10 verbunden, jedoch nicht mit der Hülse 11. Stattdessen sind sie so geformt, dass sie in anstoßenden Kontakt mit der Hülse gedrückt werden. Die Andruckkraft ist so festgelegt, dass sie bei normalen Betriebsbedingungen an die axialen Wände 90, 91, 92, 93 durch Flüssigkeitsdrücke in den Kammern 30, 31, 32, 33 angelegte Kräfte übersteigt, so dass die Anlage eine Abdichtung an der Hülse 11 bildet. Unter diesen Bedingungen ist der einzige Weg für die Flüssigkeit zwischen den Kammern der durch die Durchgänge 94, 95.
- Wenn jedoch die Drücke in den Kammern 30, 31, 32, 33 bestimmte Werte übersteigen, was bei sehr hohen Belastungen auftreten kann, sind die durch die Flüssigkeitsdrücke in den Kammern 30, 31, 32, 33 auf die axialen Wände 90, 91, 92, 93 ausgeübten Kräfte ausreichend, um die die Abdichtung zwischen den axialen Wänden 90, 91, 92, 93 in der Hülse 11 aufrecht erhaltenden Kraft zu übersteigen. Die Kanten der axialen Wände 90, 91, 92, 93 werden von der Hülse 11 weggedrückt, wodurch eine Nebenstrecke zwischen den Kammern 30, 31, 32, 33 zwischen der Kante der axialen Wände 90, 91, 92, 93 und der Hülse 11 entsteht. So können extreme Überdrücke, die die Montagevorrichtung beschädigen könnten, vermieden werden.
- Festzuhalten ist, dass dieses Ausführungsbeispiel eine Anordnung zeigt, bei der die axialen Wände 90, 91, 92, 93 nicht mit der Hülse 11 verbunden sind sondern mit der Rippe 13 des zentralen Verankerungsteils. Eine Anordnung, bei der die axialen Wände 90, 91, 92, 93 mit der Hülse 11, jedoch nicht mit der Rippe 13 verbunden sind, wäre auch möglich, oder eine, bei der sie nicht einmal mit der Rippe 13 oder der Hülse 11 verbunden sind, und zwar unter der Voraussetzung, dass die Positionen der axialen Wände 90, 91, 92, 93 durch ihre Verbindung mit den elastischen Wänden 14, 15 in geeigneter Weise aufrecht erhalten können.
- In Fig. 3 wiederum sollen nun axiale Vibrationen des zentralen Verankerungsteils 10 relativ zu der Hülse betrachtet werden. Da die beiden Kammern symmetrisch sind, verändern sie sich nicht im Volumen, so dass es keine Dämpfung auf Grund von Flüssigkeitsbewegungen durch den Durchgang 20 gibt. Stattdessen ergibt sich die Dämpfung durch Flüssigkeitsbewegungen innerhalb der Wand 21.
- Eine zweite Anordnung, die kein Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellt, jedoch zum Verständnis der Erfindung nützlich ist, wird nun anhand der Fig. 4 und 5 beschrieben. In der Montagevorrichtung aus Fig. 3 sind die elastischen Wände bezüglich der zentralen axialen Ebene der Montagevorrichtung symmetrisch. Die elastischen Wände haben die Form von Hohlstumpfkegeln. In der Montagevorrichtung aus den Fig. 4 und 5 sind die elastischen Wände jedoch nicht im Umfangssinn symmetrisch und keine Spiegelbilder bezüglich einer Reflexion an einer radialen Ebene der Montagevorrichtung. Stattdessen verändern sich die Längen dieser Wände in der Erstreckung zwischen dem zentralen Verankerungsteil und der Hülse um das zentrale Verankerungsteil. Sie sind immer noch Stumpfkegel, jedoch sind ihre Basen zu der Senkrechten zu der Achse des Kegels geneigt.
- In den Fig. 4 und 5 sind die der Anordnung der Fig. 1-3 entsprechenden Teile mit den gleichen Bezugsziffern bezeichnet. Jedoch weist jede elastische Wand einen kurzen Teil 14a, 15a und einen langen Teil 14b, 15b auf und sind diese Wände so angeordnet, dass die beiden Kammern 30, 31, die durch die Unterteilung des Raums 18 durch die axialen Wände gebildet sind, durch einen langen Teil einer elastischen Wand und einen kurzen Teil einer elastischen Wand begrenzt sind. Eine Kammer 30 ist also durch die kurze Wand 14a und die lange Wand 15b begrenzt und die andere Kammer 31 durch die lange Wand 14b und die kurze Wand 15a. Die Rippe selbst ist nicht symmetrisch und hat dabei einen einem axialen Ende nahen Teil 13a und einen anderen dem anderen axialen Ende nahen Teil 13b. Wiederum sind die Kammern 30, 31 mit Hydraulikflüssigkeit gefüllt und weisen einen sie verbindenden Durchgang 20 auf.
- Wenn nun eine axiale Bewegung der Hülse 11 nach unten in den Fig. 4 und 5 betrachtet wird, so erhöht sich das Volumen der Kammer 30 und verringert sich jedoch das Volumen der Kammer 31. Damit wird Hydraulikflüssigkeit aus der Kammer 31 in den Durchgang 20 zu der Kammer 30 gedrückt, wodurch sich eine Dämpfungswirkung ergibt. Wenn das zentrale Verankerungsteil 10 sich in den Fig. 4 und 5 nach oben bewegt, ist die Flüssigkeitsströmung umgekehrt, weil sich die Kammer 30 im Volumen verringert und die Kammer 31 erhöht.
- Die Fig. 10-13 zeigen ein zweites erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel. Wieder sind der Montagevorrichtung aus den Fig. 1-5 entsprechende Komponenten mit den gleichen Bezugsziffern bezeichnet. Man beachte, dass die Hülse 11 in den Fig. 10-13 der Klarheit halber weggelassen ist.
- Bei diesem Ausführungsbeispiel weisen die elastischen Wände jeweils zwei Abschnitte auf; eine elastische Wand (entsprechend der Wand 14 in den Fig. 1-3) weist Abschnitte 140, 141 auf und die andere elastische Wand (entsprechend der Wand 15 in den Fig. 1-3) Abschnitte 150, 151. Jeder Abschnitt ist die Hälfte eines Stumpfkegels, der durch eine Ebene durch die Achse des Kegels zweigeteilt ist. Die Abschnitte 140, 150 sind kleiner als die Abschnitte 141, 151.
- Daher haben die Wände 14, 15 immer noch die Form von Stumpfkegeln, jedoch ist, wie sich aus Fig. 12 ergibt, bei diesem Ausführungsbeispiel jede Wand durch miteinander Verbinden von Abschnitten zweier Stumpfkegel mit verschiedenen Durchmessern gebildet.
- Ringe 16, 17 weisen Vorsprünge 16a, 17a auf, die sich von den Ringen 16, 17 auf die Rippe 13 zu in der gleichen Richtung wie die Abschnitte 140 bzw. 150 erstrecken. Der Abschnitt 150 erstreckt sich dabei zwischen der Rippe 13 und dem Ende des Vorsprungs 17a und verbindet diese. Entsprechend erstreckt sich der Abschnitt 140 zwischen der Rippe 13 und dem Ende des Vorsprungs 16a und verbindet diese. Da die Abschnitte 140, 150 dem zentralen Verankerungsteil 10 näher sind, müssen sich die Ringe 16, 17 nicht weiter auf das zentrale Verankerungsteil 10 zu erstrecken. Wenn der Vorsprung an dem Ende dieser Erstreckung hinzugefügt ist, haben die Ringe Rillen 16b, 17b. Vorzugsweise sind die Kammern 30, 31 durch das in den elastischen Wänden verwendete Material begrenzt und nicht durch die Rillen 16b, 17b, so dass die Abschnitte 140, 150 sich über die Vorsprünge 16a, 17a erstrecken und mit den elastischen Ringen 142, 152 verbunden sind, die die Rillen 16b, 17b ausfüllen.
- Die Rippe 13 ist ferner mit dem in den elastischen Wänden verwendeten Material abgedeckt. Zusätzlich zu der Ausstattung der Kammer mit einer aus gleichmäßigem Material aufgebauten Abgrenzung ermöglicht die Abdeckung der Ringe 16, 17 und der Rippe 13 in dieser Weise das Gießen des elastischen Teils der Montagevorrichtung als einstückiger Körper.
- Die Rippe 13 weist ferner zwei Vorsprünge 13a, 13b auf, die sich von der Rippe 13 auf die Ringe 16 bzw. 17 zu in der gleichen Richtung wie die Abschnitte 141, 151 erstrecken. Tatsächlich erstrecken sich die Abschnitte 141, 151 zwischen den Enden der Vorsprünge 13a, 13b und den Ringen 16 bzw. 17 und verbinden diese.
- Entsprechend den obigen Abschnitten 140, 150 erstrecken sich die Abschnitte 141, 151 über die Vorsprünge 13a, 13b, so dass die Kammern 30, 31 gleichmäßig abgeschlossen sind.
- Wenn die Montagevorrichtung zum Gebrauch mit einem Maschinenaufbau verbunden wird, d. h. die Hülse 11 mit einem Teil des vibrierenden Maschinenaufbaus verbunden wird und ein anderer Teil über die Bohrung 12 mit dem zentralen Verankerungsteil 10 verbunden wird, wobei die Vibration zwischen den beiden Teilen gedämpft werden soll, sind die Längen der Abschnitte 140, 141 und der Abschnitte 150, 151 die gleichen. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Längen der elastischen Wände ebenfalls untereinander gleich. Also sind im Fall der Abschnitte 140, 150 die Abstände zwischen der Rippe 13 und den Enden der Vorsprünge 16a, 17a jeweils die gleichen. Im Fall der Abschnitte 141, 151 sind die Abstände zwischen den Enden der Vorsprünge 13a, 13b und den Ringen 16 bzw. 17 jeweils die gleichen und die gleichen wie die Länge der Abschnitte 140, 150.
- Das Ausführungsbeispiel ist so ausgelegt, dass der Abschnitt 140 unter dem Abschnitt 151 und der Abschnitt 141 unter dem Abschnitt 150 angeordnet ist. Fig. 11 zeigt eine Längsschnittansicht des Ausführungsbeispiels, wobei zu erkennen ist, dass die Schwerpunkte der radialen Querschnitte der Wandabschnitte 140, 150 bei verschiedenen radialen Abständen von der Achse der Hülse 11 (in diesem Fall der vertikalen Linie durch die Mitte der Bohrung 12) von den Schwerpunkten der Abschnitte 151 bzw. 141 liegen. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel liegen die Schwerpunkte der Abschnitte 140, 150 und die der Abschnitte 141, 151 jeweils in gleichem Abstand von der Achse der Hülse 11, jedoch ist der Abstand von dem Schwerpunkt an einem beliebigen Punkt an einer elastischen Wand immer verschieden von dem entsprechenden Punkt an der anderen elastischen Wand (d. h. der Schwerpunkt der anderen Wand in der gleichen axialen Ebene und auf der gleichen Seite des ersten Verankerungsteils).
- Wie sich aus Fig. 13 ergibt, erstrecken sich die Seiten 210, 211 der axialen Wand 21 von der Kante zurück, so dass sie die Wand treffen. Daher muss sich die Seite 210 an der Oberseite der Montagevorrichtung weiter zurück erstrecken als die Seite 211, so dass sie den Abschnitt 150 erreicht.
- Damit sind die elastischen Wände 14, 15 keine Spiegelbilder bezüglich einer Reflexion um die zentrale radiale Ebene der Montagevorrichtung. Die Montagevorrichtung in der Fig. 4 und 5 erreicht dies durch die unterschiedlichen Längen jeder Wand an den radialen Positionen, jedoch wird dies bei dieser Erfindung bei gleichen Längen der Wände bei den radialen Positionen erzielt.
- Die Wände 14, 15 sind so ausgelegt, dass bei Anwesenheit der Hülse 11 beide Kammern 30, 31 durch die Unterteilung des Raums 18 durch die axiale Wand 21 und eine weitere in den Figur nicht dargestellte und um 180° um das zentrale Verankerungsteil 10 gegenüber der axialen Wand 21 positionierte axiale Wand gebildet werden. Somit ist jede Kammer durch die Hülse 11, die Rippe 13, eine Wand mit kurzem Radius (z. B. Abschnitt 150) und eine Wand mit langem Radius (z. B. Abschnitt 151) begrenzt. Die Kammern 30, 31 sind durch einen in den Figur nicht gezeigten, jedoch dem Durchgang 20 in den Fig. 4 und 5 entsprechenden Durchgang verbunden. Wiederum sind die Kammern 30, 31 mit Hydraulikflüssigkeit gefüllt.
- Wenn nun axiale Bewegungen des zentralen Verankerungsteils 10 in den Fig. 10 und 11 nach unten betrachtet werden, so verringern diese das Volumen der Kammer 30 und erhöhen jedoch das Volumen der Kammer 31. Damit wird Hydraulikflüssigkeit von der Kammer 30 in den Durchgang zu der Kammer 31 gedrückt, wodurch sich eine Dämpfungswirkung ergibt. Wenn sich das zentrale Verankerungsteil 10 in den Fig. 10 und 11 nach oben bewegt, wird die Flüssigkeitsströmung umgekehrt, weil sich die Kammer 31 im Volumen verringert und die Kammer 30 im Volumen erhöht.
- Bei beiden erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen sind die axialen Wände 90, 91, 92, 93 oder 21 hohl und haben Ausnehmungen 40, 41, 42, 43 darin. Diese Ausnehmungen sind bevorzugt, jedoch nicht notwendig, ermöglichen jedoch eine von der statischen Steifheit unabhängige Einstellung der dynamischen Steifheit der Montagevorrichtung, wie in der GB-A-2291691 erklärt. Da die elastischen Wände 14, 15 und die axialen Wände 90, 91, 92, 93 oder 21 vorzugsweise einstückig geformt sind, gibt es mit den Ausnehmungen 40, 41, 42, 43 in den axialen Wänden 90, 91, 92, 93 oder 21 gerichtete Ausnehmungen 50, 51, 52, 53 in den elastischen Wände 14, 15, wie sich aus den Fig. 7 und 12 ergibt. Wenn solche Ausnehmungen vorgesehen sind, bilden sie Zwischenräume in der Umfangserstreckung der elastischen Wände 14, 15 um das zentrale Verankerungsteil 10. Sie beeinflussen die Federcharakteristik der Montagevorrichtung nicht wesentlich, da die Montagevorrichtung normalerweise so angeordnet ist, dass die Hauptrichtung der Vibration entlang dem diese Zwischenräume 50, 51, 52, 53 verbindenden Durchmesser liegt.
- Festzuhalten bleibt, dass dieses Ausführungsbeispiel eine Anordnung zeigt, bei der die axialen Wände nicht mit der Hülse 11 verbunden sind, jedoch mit der Rippe 13 des zentralen Verankerungsteils verbunden sind. Es wäre auch möglich, dass die axialen Wände mit der Hülse verbunden sind, jedoch nicht mit der Rippe 13, oder sowohl mit der Hülse 11 als auch der Rippe 13 verbunden sind oder auch weder mit der Rippe 13 noch der Hülse 11 verbunden sind, und zwar unter der Voraussetzung, dass die Positionen der axialen Wände durch ihre Verbindung mit den elastischen Wänden 14, 15 in geeigneter Weise aufrecht erhalten werden können.
- Die Merkmale des ersten und zweiten Ausführungsbeispiels dieser Erfindung können auch kombiniert sein; z. B. kann die Anordnung in den Fig. 10-13 mehr als zwei Kammern beinhalten, wie beim ersten Ausführungsbeispiel beschrieben, so dass die Montagevorrichtung auch bei Vibrationen in verschiedenen radialen Richtungen verschiedene Dämpfungscharakteristiken haben kann.
Claims (22)
einem ersten Verankerungsteil;
einem zweiten Verankerungsteil in der Form einer hohlen Hülse, die das erste Verankerungsteil in solcher Weise enthält, dass sich das erste Verankerungsteil axial zu der Hülse erstreckt;
einer ersten und einer zweiten elastischen Wand, die das erste und das zweite Verankerungsteil verbinden und so beabstandet sind, dass sie innerhalb der Hülse einen sich in Umfangsrichtung um das erste Verankerungsteil erstreckenden und durch die erste und die zweite elastische Wand axial begrenzten abgeschlossenen Raum begrenzen;
dadurch gekennzeichnet, dass:
die Montagevorrichtung zumindest drei verformbare Wände (90, 91, 92, 93) aufweist, die sich jeweils axial zwischen der ersten und der zweiten elastischen Wand (14, 15) an in Umfangsrichtung beabstandeten Positionen erstrecken, so dass sie den abgeschlossenen Raum in Kammern (30, 31, 32, 33) für Hydraulikflüssigkeit unterteilen;
eine Mehrzahl Durchgänge (101, 102) jeweils zwei der Kammern verbinden und zur Strömung von Hydraulikflüssigkeit durch die Durchgänge dienen;
wobei die verformbaren Wände (90, 91, 92, 93) jeweils eine in anstoßenden, nicht verbundenen Kontakt mit der Hülse (11) oder dem ersten Verankerungsteil (10) gedrückte Kante aufweisen.
ein erstes Verankerungsteil zum Verbinden mit einem vibrierenden Körper;
ein zweites Verankerungsteil zum Verbinden mit dem anderen vibrierenden Körper, wobei das zweite Verankerungsteil die Form einer das erste Verankerungsteil enthaltenden hohlen Hülse aufweist, und zwar in solcher Weise, dass das erste Verankerungsteil sich axial zu der Hülse erstreckt;
eine erste und eine zweite elastischen Wand, die das erste und das zweite Verankerungsteil verbinden und so beabstandet sind, dass sie innerhalb der Hülse einen sich in Umfangsrichtung um das erste Verankerungsteil erstreckenden und durch die erste und die zweite elastische Wand axial begrenzten abgeschlossenen Raum begrenzen;
eine erste und eine zweite verformbare Wand, die sich jeweils axial zwischen der ersten und der zweiten elastischen Wand an in Umfangsrichtung beabstandeten Positionen erstrecken, so dass sie den abgeschlossenen Raum in eine erste und eine zweite Kammer für Hydraulikflüssigkeit unterteilen; und
einen die erste und die zweite Kammer verbindenden Durchgang für Strömung für Hydraulikflüssigkeit durch den Durchgang; dadurch gekennzeichnet, dass:
die Länge jeder elastischen Wand (14, 15) in allen radialen Positionen die gleiche ist, wenn das erste und das zweite Verankerungsteil (10, 11) mit den vibrierenden Körpern verbunden sind und das System in Ruhe ist, und
der radiale Abstand des Schwerpunkts einer elastischen Wand (14), wo sie eine erste der Kammern (30) begrenzt, von der Mittenlängsachse verschieden ist von dem entsprechenden radialen Abstand des Schwerpunkts der anderen Wand (15), wo sie diese Kammer (30) begrenzt;
die Anordnung so ausgelegt ist, dass die elastischen Wände (14, 15) in Bezug auf eine Spiegelung an einer radialen Mittenebene der Vorrichtung nicht spiegelbildlich zueinander sind.
einem ersten vibrierenden Körper;
einem zweiten vibrierenden Körper, der relativ zu dem anderen im Gebrauch vibriert; und
eine hydraulisch gedämpfte Montagevorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche zum Dämpfen von Vibrationen zwischen den beiden vibrierenden Körpern.
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