带有扭转止挡的弹性铰接部及其在减振器中的应用制造技术

本发明专利技术涉及新型的弹性扭转止挡构件，其基于成柱形、锥形或球形的多层弹性体金属元件，其特别适合于例如在减振器中、诸如在风力设备的摆式减振器中可被用作带有较大角度张开的无需维护的且少磨损的铰接部。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】带有扭转止挡的弹性铰接部及其在减振器中的应用
本专利技术涉及一种新型的扭转止挡构件(Torsions-Anschlagbauteil)，其基于以柱形、锥形或球形的多层弹性体金属元件，其特别适合于作为带有较大角度张开(Winkelspreizung)的无需维护的且少磨损的铰接部例如可被应用在用于减振器(Schwingungstilger)的导向杆(Lenkerstange)中。根据本专利技术，这样的还可构造为万向铰接部(Kardangelenk)的铰接部可应用在不同的装置中，例如在待减振的机器(例如风力设备)中的减振器、尤其摆式缓冲器(Pendeltilger)中。
技术介绍
对于带有较高固有频率的减振器来说需要特别短的摆式铰接杆。为了实现必要的足够的缓冲器幅度，铰接部须执行较大的行程。这利用原则上根据现有技术的滑动轴承或滚动轴承中的十字接头(Kreuzgelenk)是可能的。然而这些轴承易受磨损并且具有更大的空间需求，这在用于细长的建筑物(例如风力设备)的减振器中常常是附加的问题。一可能的解决方案是无需维护的纯弹性的套筒轴承(Buchsenlager)。但是根据现有技术的无需维护的弹性体套筒轴承通常不能实现50°及以上的必需的较大的偏转角。其与此相关联，即对于较大的角度需要非常厚的弹性体层，弹性体层因此在内径处须比在外径处明显更小并且因此更软。这可由此稍微补偿，即套筒设计成使得其在内径处比在外径处长得多得多。然而这导致须不成比例地长地来制造这样的套筒。原则上也可实现弹性体的向外减少的刚度，如这例如在文件DE374504462中所说明的那样。然而除了生产技术和难度之外这具有该缺点，即机械特性由于外部的更软的弹性体将更低。
技术实现思路
因此本专利技术的目的是开发一种弹性铰接部，其不具有所说明的缺点，并且尽管如此实现超过50°的偏转角。这里示出的本专利技术构思在于将相应的纯弹性的多层铰接部设计成使得根据对于相应的层厚可承受的旋转角在运动中锁止内部的、较软的层。在此通过根据本专利技术的弹性铰接部的多层实施方案来提高层元件的径向刚度。该目的如下和在权利要求中来实现。本专利技术的内容因此是一种弹性扭转铰接部，其能以多个待确定的级来提供>25°、尤其>50°、优选地>75°至优选地90°的偏转角，其包括围绕内部的固定的铰接部-轴或围绕内部的固定的铰接部-球(Gelenk-Kugel)可运动的弹性层元件(1)(2)，层元件由多个通过板彼此分开的弹性同心层(通常两个、三个或四个层)来构建，其特征在于，铰接部-轴(1.14)或铰接部-球(2.7)与相关的层元件的最内部的弹性层固定地相连接，从而在层元件相对于内部的固定的铰接部-轴或相对于内部的固定的铰接部-球相对运动时使所有层中的所提及的最内部的弹性层变形最严重，并且铰接部-轴或铰接部-球在层元件的至少一个位置处与扭转止挡(1.4)(2.4)相连接，其中，扭转止挡和层元件设计成使得扭转止挡在层元件和铰接部-轴彼此相对旋转运动或在层元件和铰接部-球彼此相对万向运动了限定的偏转角(1.5)(2.20)的情况下止挡在层元件(1)(2)的最靠近铰接部-轴或铰接部-球的最内部的板处，使得在碰撞到板处之后邻接的内部的弹性层不进一步变形。在本专利技术的第一实施形式中，弹性的层元件是柱状的套筒(1)，其由同心的环形的弹性模制体(Elastomerformkoerper)的层来构建，层通过相应的中间板彼此分开。套筒具有固定的轴线或轴(1.14)，其与套筒主体的几何纵轴线相同。层围绕该固定的轴环形地来布置。固定的轴在套筒的一个或两个平坦的侧端处设有扭转止挡(1.4)。重要的是中心的轴线/轴与套筒形的层元件的最内部的弹性层固定地相连接。在轴以一定的偏转角扭转地旋转运动时如此使最内部的层首先变形、亦即直到扭转止挡(1.4)撞击到最内部的板或内部的板中的一个处。从那以后，不再发生进一步变形，从而不会发生内部的层的弹性材料的过度受应力。如果现在通过力作用继续旋转，则弹性套筒主体的处于更外部的下一弹性层现在变形直到扭转止挡碰撞到相应的处于更外部的中间板处。这现在原则上可相应于层或板的数量任意地继续。因此可针对性地且分级地实现直到和超过90°的较大的总偏转，而弹性体元件不遭受损坏。为了使扭转止挡(1.4)在层元件相对于中心轴扭转运动时此外可碰撞到层元件的同心的环形的中间板处，设置成弹性套筒主体在其平侧中的一个或两个处具有突出的内部的中间板(1.2.1和1.2.2)，从其中留出有角部段(Winkelsegment)，中心在套筒-层元件的假想的几何轴线上，在该角部段中扭转止挡可围绕固定的轴运动，并且如此能够在该运动空间内逐级地碰撞到相应的中间板的由该留空(Aussparung)产生的侧棱处。中间板相对于止挡元件的几何布置和/或长度在此确定根据本专利技术的铰接部的相应的偏转角。根据本专利技术，扭转止挡(1.4)的止挡在此能够以至少两种方式实现。一方面可设置成，突出的中间板(1.2.1和1.2.2)不一样长或不一样长地伸入用于扭转止挡的运动空间中，其中，须确保内部的板的长度相应大于外部的板的长度，由此可确定相应的偏转角(1.5)(1.6)。严格地讲，相对内部的板须比相对外部的板更长地伸入留出的角部段中。在该情况中，扭转止挡可简单地是不带自身轮廓的销杆(Riegel)并且通过板相对于旋转的止挡元件(1.4)的几何布置来确定相应的偏转角。另一方面可设置成，突出的板(1.2.1)(1.2.2)一样长或者一样长地伸入留出的角部段或由此产生的运动空间中。在该情况中，可在扭转止挡(1.4)处通过相应设置的轮廓来实现期望的逐级的偏转角(1.5)(1.6)。根据本专利技术的套筒形的层元件(1)沿着轴线优选地具有至少一个分隔缝(Trennschlitz)或预紧窗(Vorspannfenster)(1.7)，从而可在铰接部运行时可将多余的弹性体材料从层中挤到预紧窗的自由体积中。此外，套筒由于弹性体的损耗在硫化隔离(Vulkanisolation)之后受到收缩应力并且因此通常须被压缩。因为不能或不能简单地在板之间压缩弹性体层，在周缘处装设至少一个预紧窗(1.7)是适宜的。备选地，例如可在更大的耗费的情况下将带有内板和外板的多个套筒在校准(压缩)之后推到彼此中。在改型的第二实施形式中，弹性层元件是锥状成形的套筒(1)，其中，锥轴线相应于上面所说明的柱状套筒的轴线。此外，锥体同样由同心的锥形的弹性模制体的层来构建，其通过相应成形的中间板彼此分开。与扭转止挡及其必要功能合作的上面对于柱状套筒所说明的构造以及工作原理还可运用于锥形的套筒并且完全类似于柱状套筒。锥形的套筒具有附加的优点，即其也还可接收垂直于扭转平面的力并且如此有助于摆式缓冲器的减震，这不单单由扭转力引起。在本专利技术的第三实施形式中，弹性的层元件是球状体，其大致具有球状半壳(2)的形状。在半壳的其平侧上在中间装设有内部的固定的铰接部-球(2.7)连同扭转止挡(2.4)。铰接部-球这里还直接与球状壳的最内部的弹本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种弹性扭转铰接部，其能够多级地提供至少50°偏转的偏转角，其包括围绕内部的固定的铰接部-轴或围绕内部的固定的铰接部-球可动的弹性的层元件(1)(2)，所述层元件由多个弹性的通过中间板彼此分开的同心的弹性层来构建，其特征在于，所述铰接部-轴(1.14)或所述铰接部-球(2.7)与所述层元件的最内部的弹性层固定地相连接，从而在所述层元件相对于内部的固定的所述铰接部-轴或相对于内部的固定的所述铰接部-球相对运动时使所有层中的所述最内部的弹性层变形最严重，并且所述铰接部-轴或所述铰接部-球在所述层元件的至少一个位置处与扭转止挡(1.4)(2.4)(6.4)在功能上有效地相连接，其中，所述扭转止挡和所述层元件设计成使得所述扭转止挡在层元件和铰接部-轴彼此相对旋转运动或在层元件和铰接部-球(2.7)彼此相对万向运动了限定的偏转角(1.5)(2.20)时在所述层元件(1)(2)的最靠近所述铰接部-轴或铰接部-球的最内部的中间板处止挡，使得在碰撞到所述板处之后邻接的内部的所述弹性层不经历进一步变形。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20181031 EP 18000858.31.一种弹性扭转铰接部，其能够多级地提供至少50°偏转的偏转角，其包括围绕内部的固定的铰接部-轴或围绕内部的固定的铰接部-球可动的弹性的层元件(1)(2)，所述层元件由多个弹性的通过中间板彼此分开的同心的弹性层来构建，其特征在于，所述铰接部-轴(1.14)或所述铰接部-球(2.7)与所述层元件的最内部的弹性层固定地相连接，从而在所述层元件相对于内部的固定的所述铰接部-轴或相对于内部的固定的所述铰接部-球相对运动时使所有层中的所述最内部的弹性层变形最严重，并且所述铰接部-轴或所述铰接部-球在所述层元件的至少一个位置处与扭转止挡(1.4)(2.4)(6.4)在功能上有效地相连接，其中，所述扭转止挡和所述层元件设计成使得所述扭转止挡在层元件和铰接部-轴彼此相对旋转运动或在层元件和铰接部-球(2.7)彼此相对万向运动了限定的偏转角(1.5)(2.20)时在所述层元件(1)(2)的最靠近所述铰接部-轴或铰接部-球的最内部的中间板处止挡，使得在碰撞到所述板处之后邻接的内部的所述弹性层不经历进一步变形。


2.根据权利要求1所述的弹性扭转铰接部，其特征在于，所述扭转止挡(1.4)(2.4)(6.4)和所述层元件(1)(2)设计成使得所述扭转止挡在进一步施加力以及层元件(1)(2)与铰接部-轴(1.14)或铰接部-球(2.7)相关运动了限定的第二偏转角(1.6)(2.21)的情况下碰撞到接下来的处于更外部的所述中间板中的一个处。


3.根据权利要求2所述的弹性扭转铰接部，其特征在于，所述扭转止挡(1.4)(2.4)(6.4)和所述层元件(1)(2)设计成使得所述扭转止挡相应于另外的偏转角逐级地碰撞到另外的处于更外部的板处。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的弹性扭转铰接部，其特征在于，所述层元件(1)是柱状套筒，其具有所述内部的固定的铰接部-轴(1.14)，并且所述扭转止挡(1.4)装设在所述套筒的至少一个平侧处，其中，到相应的同心的环形的所述中间板处的止挡通过层元件和铰接部-轴彼此的相对旋转运动实现。


5.根据权利要求1至3中任一项所述的弹性扭转铰接部，其特征在于，所述层元件(1)是锥状套筒，其具有所述内部的固定的铰接部-轴(1.14)，并且所述扭转止挡(1.4)(6.4)装设在所述锥的至少一个平侧处，其中，到相应的同心的锥形的所述中间板处的止挡通过层元件和铰接部-轴彼此的相对旋转运动实现。


6.根据权利要求4或5所述的弹性扭转铰接部，其特征在于，在柱状的或锥状的所述套筒的两个平侧中的每个上装设有扭转止挡(1.4)(6.4)。


7.根据权利要求4至6中任一项所述的弹性扭转铰接部，其特征在于，柱状的或锥状的所述层元件(1)在所述扭转止挡(1.4)(6.4)的侧面上具有突出的内部的中间...

【专利技术属性】
技术研发人员：F·米奇，
申请(专利权)人：FM能源有限责任两合公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE