DE2942716C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Reibungsdämpfer nach dem Oberbe­ griff des Anspruches 1.

Aus der DE-OS 25 24 592 ist ein Reibungsdämpfer der gattungsge­ mäßen Art bekannt, dessen Reibungskolben aus einem massiven Metallteil besteht, das auf seinem Umfang über seine gesamte Umfangsbreite zwischen seinen beiden schulterförmigen Stirn­ seiten schneidenförmige Rillen aufweist. Auf den schneidenför­ migen Rillen ist ein Reibbelag angeordnet, der aus einem Vlies aus Polyester besteht. Der geschlossene Kolben besteht aus Metall, damit er sich nicht tonnenförmig verformen kann und somit einen gleichförmigen spezifischen Anpreßdruck vermitteln soll. Der Reibbelag wird ausschließlich durch die schneiden­ förmigen Rillen gehalten. Bei dieser Ausgestaltung ist eine irgendwie geartete Nachstellung der Reibbeläge bei Verschleiß nicht möglich.

Aus der DE-OS 25 24 592 ist eine weitere Variante eines Reibungs­ kolbens bekannt. Hierbei ist letzterer als Rohr ausgebildet und weist einen durchgehenden Längsschlitz auf. An seinen schulterförmigen Stirnseiten ist er auf je einer Tellerfeder geführt. Durch eine entsprechende Mutter kann der geschlitzte Kolben aufgeweitet werden, wodurch der Anpreßdruck für den jeweiligen Anwendungsfall nachträglich justiert werden kann. Für beide Ausgestaltungen der Kolben besteht der Reibungsbelag aus einem Vlies, das um den Kolben herumgelegt wird.

Aus der DE-OS 26 02 620 ist ein weiterer Reibungsdämpfer bekannt, dessen Reibungskolben aus mindestens drei Elementen besteht, die aus auf ihrer Außenseite mit Reibungselementen versehenen Zylinderabschnitten gebildet sind. Diese Zylinderabschnitte sind auf ihrer Außenseite mit Vertiefungen versehen, in denen Reibungselemente aus Filz angeordnet sind. Die Zylinderabschnitte sind auf ihrer Innenseite mit einer ringförmigen Feder radial belastet. Durch diese Ausgestaltung ist bei einem Verschleiß der Reibungs­ elemente eine sogenannte Verschleißnachstellung möglich. Da aber die Zylinderabschnitte nur bei Anordnung auf einem ganz bestimmten Kreisbogen eine exakt kreisförmige Umrißlinie haben, ist über die volle Lebensdauer eines solchen Reibungsdämpfers nicht gewährleistet, daß die spezifische Flächenpressung der Reibungselemente gegenüber der zugeordneten Innenwand des Gehäuses an allen Punkten der Reibungselemente gleich ist bzw. bleibt. Darauf folgt auch, daß sich die Reibungscharakte­ ristik eines solchen Reibungsdämpfers über seine Lebensdauer verändert.

Aus der DE-OS 19 50 794 ist ein Reibungsdämpfer bekannt, dessen Reibungskolben aus einem äußeren, aus einem Streifen zu einem Ringzylinder zusammengelegten Reibungselement und einem inneren Ringkörper aus elastisch nachgiebigem Werkstoff besteht, der zwischen zwei Ringscheiben zusammenpreßbar angeordnet ist. Das äußere Reibungselement ist auf den inneren Ringkörper aufgeklebt. Zum Verschleißausgleich und zur Einstellung einer gewünschten Reibungskraft kann der innere Ringkörper vorgespannt werden. Bei dieser Ausgestaltung stellt sich zwangsläufig eine ballige Form des Reibungskolbens ein, d. h. auch hier ist die spezifische Flächenpressung zwischen der Oberfläche des Reibungselementes und der zugeordneten Innenwand des Gehäuses nicht über die volle Fläche des Reibungselementes gleich.

Aus dem DE-GM 69 26 123 ist ein Reibungsdämpfer, insbesondere für Waschmaschinen mit Schleudergang, bekannt, der ein kreis­ zylindrisches Gehäuse und einen koaxial in diesem verschiebbaren Stößel aufweist. Am inneren Ende des Stößels ist ein Reibungskol­ ben angebracht, der aus einer auf dem Stößel befestigten Gewinde­ buchse mit dieser radial überragenden Gegenhalteflanschen gebildet ist, die mittels einer auf die Gewindebuchse aufge­ schraubten Mutter axial abstandsverstellbar sind. Zwischen diesen Gegenhalteflanschen ist ein Ring aus geschäumtem Kunst­ stoff angeordnet, der durch entsprechendes Verschrauben der Mutter und damit entsprechendes Verändern des Abstandes der Gegenhalteflansche radial vorgespannt werden kann. Durch diese Art der Vorspannung ist dieser Ring im Bereich seiner Anlage an der Innenwand des Gehäuses extrem ballig ausgebildet, so daß die spezifische Flächenpressung zwischen der Oberfläche des Reibungselementes und der zugeordneten Innenwand des Gehäuses über die Fläche des Reibungselementes sehr unterschiedlich ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Reibungsdämpfer der gattungsgemäßen Art so auszubilden, daß eine gleichmäßige Flächenpressung über die gesamte Reibungsfläche des oder der Reibungselemente über die volle Lebensdauer des Reibungsdämpfers erhalten wird und bleibt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst.

Dadurch daß die Reibungselemente als ringzylindrische Hülse ausgebildet und über ihre volle Innenfläche vorgespannt werden, ist ihre Vorspannung und damit auch ihre Flächenpressung gegen­ über der Innenwand des Gehäuses über die gesamte Außenfläche völlig gleich. Dies bleibt auch über die volle Lebensdauer des Reibungsdämpfers erhalten. Durch die Vorspannung der Rei­ bungshülse im Bereich ihres Innenumfangs wird sichergestellt, daß die Reibungshülse auch im Bereich ihres Außenumfangs, d. h. im Bereich ihrer reibenden Fläche, immer unter Zugspannung steht, was zur Folge hat, daß sich nicht eine Art Welligkeit in der reibenden Außenfläche einstellen kann, die ja über die Fläche verteilt ungleichmäßige Reibungsverhältnisse zur Folge hätte. Wenn die Reibungshülse im Bereich ihrer Außenfläche verschleißt, dann verändern sich die Kräftegleichgewichte in der Hülse, da die am Außenumfang wirkenden Gegenkräfte durch Fortfall des verschlissenen Materials nachlassen. Das in der Reibungshülse durch Kompression verdrängte Material stellt sich aufgrund der sich im Betrieb verringernden Zugspan­ nung leichter nach außen nach. Diese Maßnahmen haben zu einer beträchtlichen Verbesserung der Lebensdauer einerseits und der Konstanz der Reibungsverhältnisse andererseits des Reibungs­ dämpfers geführt. Dadurch, daß einerseits die die mindestens eine Reibungshülse aufnehmende Buchse fest zwischen zwei Gegen­ halteflansche eingespannt ist, und daß andererseits die Reibungs­ hülsen selber auf der Buchse unter Vorspannung, d. h. form­ schlüssig fest gehalten sind, ergeben sich keinerlei klappernde Geräusche aufgrund konstruktionsnotwendigen Spiels zwischen verschiedenen Teilen. Dadurch daß in unverformtem Zustand der Außendurchmesser der Reibungshülse etwa gleich dem Innen­ durchmesser des Gehäuses ist, ist sichergestellt, daß die Reibungshülse tatsächlich nur von innen her unter Spannung gesetzt wird.

Die Dimensionierungsangabe nach dem Anspruch 2 gibt den Verfor­ mungsgrad an, um den die mindestens eine Reibungshülse im Bereich ihre Innenumfangs radial nach außen verformt sein sollte, damit in ihrem Außenbereich die optimalen Anpreßverhält­ nisse gegen die Innenwand des Gehäuses gegeben sind. Durch die Ausgestaltung nach Anspruch 3 wird sichergestellt, daß die mindestens eine vorgespannte Reibungshülse nicht axial vom Reibungskolben ausweichen kann, sondern daß tatsächlich durch die Gegenhaltescheiben und die Buchse ein vom Volumen her exakt definierter Raum begrenzt wird, in dem die Reibungs­ hülse oder Reibungshülsen sich nur bei entsprechendem Verschleiß zur Innenwand des Gehäuses hin ausdehnen kann.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Unteran­ sprüchen 4 bis 7.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 einen Reibungsdämpfer gemäß der Erfindung im Längsschnitt,

Fig. 2 einen Teil des Reibungskolbens und der Gehäuse­ innenwand des Reibungsdämpfers nach Fig. 1 in demontiertem Zustand in Explosionsdarstellung und

Fig. 3 eine abgewandelte Ausführungsform eines Stößels mit Reibungskolben.

Der in der Zeichnung dargestellte Reibungsdämpfer weist ein Gehäuse 1 auf, das aus einem kreiszylindrischen Rohr 2 besteht, das an einem Ende mittels eines Bodens 3 ver­ schlossen ist, während es am anderen Ende mittels einer Führungsbuchse 4 weitgehend verschlossen ist. Im Außenum­ fang des Bodens 3 und der Führungsbuchse 4 ist jeweils eine Ringnut 5 angebracht, in die das Rohr 2 entsprechend eingerollt ist, so daß der Boden 3 und die Führungsbuchse 4 axial zum Rohr 2 festgelegt sind. In der Führungsbuchse 4 ist eine zur Längsachse 6 des Gehäuses 1 koaxiale Führungs­ bohrung 7 ausgebildet, in der ein aus einem massiven Stab mit kreiszylindrischem Querschnitt bestehender Stößel 8 geführt ist.

Am äußeren Ende des Stößels 8 und am Boden 3 sind jeweils sogenannte Augen 9, 10 in üblicher Weise befestigt, mittels derer der Reibungsdämpfer zwischen zwei relativ zueinander bewegbaren Teilen, deren Bewegung gegenein­ ander gedämpft werden soll, angelenkt werden kann. Die Augen 9, 10 sind in üblicher Weise mittels dämpfender Einlagen 11, beispielsweise aus Gummi, versehen.

Am im Gehäuse 1 befindlichen inneren Ende des Stößels 8 ist ein Reibungskolben 12 angebracht, der zwei Gegen­ halteflansche 13, 14 und eine ringzylindrische Buchse 15 aufweist. Diese Buchse 15 ist radial zwischen entsprechen­ den Ringbunden 16 der Gegenhalteflansche 13, 14 festge­ legt und liegt axial gegen entsprechende Anschlagflächen 17 und die Gegenhaltescheiben 13, 14 an.

Die dem Auge 10 zugewandte Gegenhaltescheibe 14 liegt gegen einen Anschlagbund 18 des Stößels 8 an, d. h. der gesamte Reibungskolben 12 ist auf eine sich von hier bis zum benachbarten Ende des Stößels 8 erstreckende zapfenartige Verjüngung 19 aufgeschoben, an deren Ende ein Gewinde 20 angebracht ist, auf das eine die er­ läuterten Teile des Reibungskolbens 12 fest zusammen­ haltende, selbstsichernde Mutter 21 geschraubt ist.

Auf der Buchse 15 sind axial hintereinander zwei an ihrem Umfang geschlossen ausgebildete Reibungshülsen 22, 23 angeordnet. Diese Reibungshülsen bestehen aus einem geschlossenzelligen, elastischen Schaumstoff mit guten Reibungseigenschaften gegenüber Metall, insbe­ sondere Stahl, woraus das Rohr 2 besteht. Als ein solcher Reibungswerkstoff hat sich insbesondere ge­ schlossenzellig geschäumtes Polyurethan als brauchbar erwiesen, das auch über eine ausreichende Elastizität verfügt.

Wie aus der Zeichnung hervorgeht, ist der Außendurch­ messer D′ der Reibungshülsen 22 bzw. 23 in entlastetem Zustand, also in nicht über die Buchse 15 gezogenem Zustand, etwa gleich dem Innendurchmesser D. Der Innen­ durchmesser d′ der Reibungshülse 22 bzw. 23 ist in entlastetem Zustand dagegen deutlich kleiner als der Außendurchmesser d der Buchse 15. Es gilt etwa d′ = (0,8-0,95)d.

Für das Verhältnis der Durchmesser d und D gilt etwa folgende Beziehung: d = (0,7 bis 0,9)D.

Für die radiale Dicke der Reibungshülsen 22 bzw. 23 in auf die Buchse 15 aufgezogenem und in das Rohr 2 eingeführtem Zustand gilt dann b = (0,05 bis 0,15)D.

Aus den vorstehenden Bemessungsangaben folgt, daß die Reibungshülsen 22, 23 beim Aufziehen auf die Buchse 15 im wesentlichen auf ihrer Innenseite aufgeweitet wer­ den, während ihr Durchmesser D′ in ungespanntem Zu­ stand etwa gleich dem Durchmesser D bei in das Rohr 2 eingeführtem Zustand entspricht. Durch diese Vorspannung im Innenbereich der Reibungshülsen 22, 23 erfolgt hier ständig in radialer Richtung ein Verschleißausgleich, und zwar völlig gleichmäßig über die gesamte zylindrische Reibungsfläche des Reibungskolbens 12.

Damit die Reibungshülsen 22, 23 nicht axial ausweichen können, erstrecken sich die Gegenhaltescheiben 13, 14 lediglich unter Beibehaltung eines konstruktionsnot­ wendigen Spiels bis an die Innenwand des Rohres 2. Ihr Durchmesser ist also ziemlich genau gleich dem Innendurchmesser D des Rohres 2. Eine axiale Ver­ spannung der Reibungshülsen 22, 23 erfolgt nicht. Selbstverständlich wird auch hier - wie allgemein üb­ lich - auf die Oberfläche der Reibungshülsen 22, 23 ein geeignetes Schmiermittel aufgebracht, um die Reibungskräfte nicht zu hoch werden zu lassen.

Nachgetragen sei noch, daß aufgrund der erläuterten Durchmesserverhältnisse die Reibungshülsen 22, 23 an ihrem Innenumfang um 5 bis 15% elastisch gedehnt werden.

In den Gegenhalteflansche 13, 14 sind Durchströmöffnungen 24 ausgebildet, um bei Bewegungen des Stößels 8 mit dem Reibungskolben 12 eine freie Luftströmung von einer Seite des Reibungskolbens 12 auf dessen andere Seite und umgekehrt zu ermöglichen, damit kein Pumpeffekt eintritt.

Der vorbeschriebene Reibungsdämpfer ist insbesondere zum Einsatz in Waschmaschinen mit Schleudergang be­ stimmt, bei denen insbesondere beim Durchlauf der sogenannten kritischen Drehzahl ganz erhebliche zu dämpfende Schwingungsausschläge auftreten.

Bei der in den Fig. 1 und 2 gezeigten Ausführung kann selbstverständlich auch nur eine Reibungshülse entsprechender Länge vorgesehen sein. Des weiteren können auch die Buchse 15 und die beiden Gegenhalte­ flansche 13, 14 insgesamt einstückig ausgebildet sein. Dieses Teil kann beispielsweise einstückig aus Kunst­ stoff gespritzt sein.

Eine weitere besonders vorteilhafte Ausgestaltung ist noch in Fig. 3 dargestellt, wo der Stößel 8′ zusammen mit dem Reibungskolben 12′ und dem Auge 10′ einstückig aus einem geeigneten Kunststoff gespritzt ist. Der Reibungskolben 12′ weist auch hierbei eine Buchse 15′ auf, die durchgehend mit dem ebenfalls rohrförmigen Stößel 8 ausgebildet ist. An dieser Buchse sind ring­ förmige Gegenhalteflansche 13′, 14′ einstückig aus­ gebildet. Wenn - wie beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 - zwei Reibungshülsen 22, 23 vorgesehen sind, dann kann es zweckmäßig sein, zwischen den beiden Reibungshülsen 22, 23 noch einen ebenfalls ringförmigen Gegenhalteflansch 25 anzubringen. Die gesamte Dimensionie­ rung der Reibungshülse oder Reibungshülsen 22, 23 gegen­ über dem Reibungskolben 12′ ist die gleiche wie bei dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 und 2, so daß auf die entsprechenden Ausführungen verwiesen werden kann.

Claims (7)

1. Reibungsdämpfer, insbesondere für Waschmaschinen mit Schleu­ dergang, bestehend aus einem kreiszylindrischen Gehäuse und einem koaxial in diesem verschiebbaren, mit einem Ende aus dem Gehäuse herausgeführten und am anderen Ende mit einem zylindrischen Reibungskolben versehenen Stößel, wobei der Reibungskolben aus einer Buchse mit kreiszylindrischer Außen­ form und aus dieser Buchse radial überragenden und axial abstands­ unveränderbar begrenzenden Gegenhalteflanschen besteht und auf seiner Außenseite mit einem gegen die Innenwand des Gehäuses angedrückten Reibungselement versehen ist, dadurch gekennzeich­ net, daß als Reibungselement mindestens eine ringzylindrische, über ihren Umfang geschlossene, aus elastisch nachgiebigem Schaumstoff bestehende, an ihrem Innenumfangsbereich unter Zugspannung stehende Reibungshülse (22, 23) auf der Buchse (15, 15′) angeordnet ist, wobei die Reibungshülse (22, 23) in nicht auf der Buchse (15, 15′) angeordnetem Zustand einen dem Innendurchmesser (D) des Gehäuses (1) etwa gleichen Außendurch­ messer (D′) und einen deutlich kleineren Innendurchmesser (d′), als dem Außendurchmesser (d′) der Buchse (15, 15′) ent­ spricht, aufweist.

2. Reibungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens eine Reibungshülse (22, 23) an ihrem Innenum­ fang um 5 bis 15% gegenüber dem nicht auf der Buchse (15, 15′) angeordneten Zustand auf Zug vorgespannt ist.

3. Reibungsdämpfer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß der Durchmesser der Gegenhalteflansche (13, 14; 13′, 14′) etwa dem Innendurchmesser (D) des Gehäuses (1) entspricht.

4. Reibungsdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens eine Reibungshülse (22, 23) aus einem geschäumten, geschlossenzelligen Polyurethan-Kunst­ stoff besteht.

5. Reibungsdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Reibungskolben (12′) und der Stößel (8′) einstückig ausgebildet sind.

6. Reibungsdämpfer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß Reibungskosten (12′) und Stößel (8′) aus spritzfähigem Kunststoff bestehen.

7. Reibungsdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 6 mit min­ destens zwei Reibungshülsen, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen zwei benachbarten Reibungshülsen (22, 23) ein Gegenhalteflansch (25) an der Buchse (15′) ausgebildet ist.