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Pneumatische Schwingungsdämpfung.
Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung bzw. ein Verfahren, um Schwingungen oder Geräusche, die andernfalls von antreibenden oder angetriebenen Maschinen auf deren Fundament übertragen werden oder umgekehrt, solche langwellige oder tönende Vibrationen von empfindlichen Apparaten (Mikrophonen. Radioverstärkern usw.) abzuhalten.
Die Erfindung besteht in der Verwendung von mit Luft oder sonst einem Gas gefüllten Gummi- schläuchen von ring-, schlauch-oder kugelförmiger Gestalt, die alle einer Vibration ausgesetzten Teile nach allen Richtungen gegen die feste Unterlage oder den festen Aufhängepunkt elastisch abschirmen.
In den Fig. 1-10 sind mehrere Ausführungsformen zur Darstellung des Erfindungsgedankens gegeben.
Es stellt Fig. 1 beispielsweise eine Antriebsmaschine 1 vor. die mittels Riemenantriebes 2 eine Vorgelegewelle 10 (Fig. 2) anzutreiben hat. Infolge des Riemenzuges sind die bisherigen Methoden der Aufstellung solcher Maschinen auf pneumatischen Unterlagen ohne Befestigung der Fundamentplatten
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schrauben 6 an dem Fundament 7 befestigt, während die Maschine 1 an der im Innern des Luftringes : 3 als scheibenförmige Fundamentplatte ausgebildeten Felge 8 festgeschraubt ist.
Der wesentliche Unterschied gegenüber den bekannten Anwendungsformen besteht darin. wie aus Fig. 1 deutlich hervorgeht, dass eine Umkehrung etwa in der Weise, dass der elastische Ring. 3 mittels der Felge 8 an dem Fundament verschraubt und die Maschine an dem oben auiliegenden Ring 5 befestigt ist, nicht möglich ist, da der Riemenzug die Maschine mitsamt dem Fundamentring von der elastischen Unterlage abheben würde.
Ein weiterer Unterschied ist dadurch gegeben, dass erfindungsgemäss die Luftsehläuehe so dimensioniert sind, dass sie schon bei einem minimalen Druck imstande sind, die aufzunehmenden Belastungen zu tragen, der wirklich angewendete Druck aber auf ein Vielfaches gesteigert werden kann, so dass ein bedeutender Spielraum für eine Verstimmung zwischen der Eigenschwingung der Maschine und der Eigenschwingung des Luftpolsters einerseits bzw. dem Luftpolster einerseits und dem Fundament anderseits gewonnen wird. Die untere Felge 4 kann auch ganz entfallen, wenn das Fundament selbst entsprechend geformt ist, um den Luftschlauch richtig zu betten. Die obere Felge 5 kann auch durch eine Anzahl von Mauerpratzen ersetzt werden, die eine unmittelbare Befestigung des Luftschlauches an dem Fundament bewirken.
In Fig. 2 ist das Prinzip der frei in einem elastischen Ring schwebenden Fundamentplatte 12 noch deutlicher zu erkennen. Es stellt hier 10 z. B. eine von einem Riemen 2 anzutreibende Transmissionswelle mit einer oder mehreren Riemenseheiben 11 vor. Zur elastischen Fundierung der Lager dieser Welle dienen die mit Innenfelge 12 und Aussenfelge 1. 3 ausgerüsteten ringförmigen Luftschläuche 14 ; letztere 1. 3 sind durch Schrauben 15 z. B. an der Mauer 16 befestigt, während die Lager 17 von der Innenfelge 12 getragen werden. Die von der Maschine 2 angetriebene Riemenscheibe 18 befindet sich zwischen zwei solchen Luftringen, die infolge ihrer pneumatischen Spannung imstande sind, den Riemenzug aufzunehmen.
Nach Fig. 3 kann auch der Motor selbst in gleicher Weise nach allen Richtungen vibrationsfrei gelegt werden. Auf gemeinsamer, mit dem Fundament festgeschraubter Grundplatte 19 sind die Aussenfelgen 20 zweier Pneumatikreifen 21 fundiert, deren Innenfelgen 22 an einem Rahmen S. ? die Maschine 24
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Pneumatikreifen angeordnet sein, oder sie kann freitragend ausserhalb einer der beiden Fundierungsreifen angeordnet sein.
Fig. 4 zeigt, wie etwa Maschinen mit beso. nders starker seitlicher Beanspruchung durch allseitige Abschirmung gegen eine Übertragung der Stösse auf die Fundamente geschützt werden können. Die Fundamentplatte 26 der Maschine 27 ist mittels der Ständer 28 an den Innenfelgen 29 zweier Pneumatiks 30, die durch einen Luftschlauch 30'miteinander verbunden und in ringförmig vertieften Seitenfundierungen-M gelagert sind. In der Richtung des Riemenzuges 32 ist die Fundamentplatte 26 nach beiden Richtungen, z. B. etwa durch kugelförmige Pufferbälle 33, die zwischen dieser Fundamentplatte und ihre Widerlager bildenden Trägern 34 und 35 angeordnet sind, noch besonders wirksam abgefedert.
In Fig. 5 ist in zwei Ansichten eine Umkehrung der Anordnung nach Fig. 3 dargestellt, um zu zeigen, dass auch die Aussenfelge bei besonderer Anordnung, derselben, die Maschine tragen kann. Hier werden die Innenfelgen 36 zweier Luftringe 37 von einem fest mit dem Fundament 38 verbundenen Ständer 39 getragen, während die Aussenfelgen 40 mittels einer Fundamentplatte 41 einen Motor (oder auch eine Dynamo) tragen. Zur Aufnahme des Torsionsmoments nach den Richtungen (x-y) dienen die zwischen Armen 42 der Aussenfelgen 40 angeordneten Bälle 43, die zwischen zwei Rippen 44 der Fundamentplatte angeordnet sind.
Zur Erzielung einer gleichmässigen und gleichbleibenden Abstimmung gegen bestimmte Frequenzen mit Hilfe von pneumatischen Schläuchen kann nach Fig. 6 eine Verbesserung erreicht werden, wenn diese Schläuche 45 und 49 durch Verbindungen 50 auf gleichem Druck gehalten werden, wodurch auch eine einseitige Senkung der Fundamentplatte 51 verhindert wird und an Stelle von zwei Ventilen nur eines in Verbindung steht. Die Ventile v, die zum Auffüllen der Pneumatiks mit Luft dienen, liegen an der leicht zugänglichen Aussenseite der Luftschläuche. Die Verbindung der Schläuche untereinander erlaubt auch eine konzentrische Anordnung der Pneumatikringe, von denen nur der äusserste mit einem Füllventil zu versehen sein braucht.
Eine weitere Verbesserung der Fundierungsmethode mittels Luftschläuchen zeigt Fig. 7, die das Prinzip der Verstimmung durch Änderung des Luftdruckes in den pneumatischen Unterlagen besonders sinnfällig zum Ausdruck bringt.
Die Last beispielsweise einer Dieselmotorenlichtanlage wird durch eine Fundamentplatte 55 aufgenommen. Oberhalb dieser liegt ein Hochdruckpneumatik 54 der zweckmässig durch eine ringförmige Kork-oder Gummiplatte 53 gegen das darüber befindliche Widerlager 52 abgestützt ist. Nach unten ist die Fundamentplatte 55 auf einem Niederdruckpneumatik 56 gelagert. Dieser ruht endlich etwa unter Vermittlung einer Korkunterlage 57 und einer Holzkonstruktion 58 auf einem Betonfundament. 59.
Sowohl der Hochdruck-wie der Niederdruckpneumatik sind mit entsprechenden, elastizitätsbegrenzenden Hüllen 60, 61 umgeben. Der Niederdruckschlauch 56 erhält zweckmässig zur besseren Druckverteilung beiderseits seiner Aullagerflächen elastisch federnde Gummiplatten 62 oder in mehreren Schichten nach Art der Wagenfedern aufeinandergelegte Furnierplatten.
Die Luftventile v liegen auf der Aussenseite. Für grössere Belastungen können mehrere Hochund Niederdruckschläuche 54, 56 in Anwendung kommen, doch sind je die Hoch-und die Niederdruckschläuche durch Verbindungsleitungen miteinander in Kommunikation, so dass im Falle eines Druekverlustes die Senkung des Fundaments eine gleichmässige ist.
Der Zweck dieser Vorrichtung besteht darin, durch Hintereinanderschaltung zweier verschieden gespannter Luftschläuche 54 und 56 mit besonderer Sorgfalt jede etwa in dem einen Schwingungsdämpfer, z. B. dem Hochdruckpneumatik 54, noch vorhandene Vibration durch den zweiten mit Sicherheit zu vernichten, denn die Eigenschwingung einer Gasmasse ist bekanntlich von ihrem Druck abhängig.
Ein weiteres Beispiel der vollkommenen Isolierung von irgendwelcher fester Verbindung zwischen Masehinenfundament und Gebäudefundament ist in Fig. 8 dargestellt.
Die Fundamentplatte 63 der Maschine 64 ist hier zwischen zwei Pneumatikringen 65 und 66 von
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Die feste Verbindung mit dem Grundfundament 67 wird durch die Widerlager 68 und 69 bewirkt, die' gegeneinander und mit dem Bodenfundament durch Schrauben 70 fest verbunden sind. Jeder Pneumatik besteht aus dem inneren Luftschlauch 71, 72 und dem äusseren Mantel 73,74, der den Druck aufzunehmen hat. Diese Anordnung kann an sich genügen, Vibrationen höherer Frequenz der Maschine von dem Bodenfundament abzuhalten bzw. sie in sich aufzusaugen. In besonderen Fällen können ausserdem noch als Vibrationsableiter in Form von nichtummantelten Gummivolumen 75 für einen oder alle Pneumatiksehläuche vorgesehen sein, die durch Rohrverbindung 76 mit dem Luftraum der Pneus in Verbindung stehen und den Zweck haben, z.
B. niederfrequente Riemenschwingungen aufzunehmen. In nicht aufgepumptem Zustande besitzen diese nur aus elastischem Gummi bestehenden, kugel-oder schlauchförmigen Blasen eine wesentlich kleinere Grösse, wie z. B. strichliert durch 75'angedeutet ist. An Stelle solcher Blasen können auch Dosen verwendet werden, deren Boden und Deckel aus elastischen Gummimembranen bestehen.
In Fig. 9 ist derselbe Gedanke in anderer Ausführung, u. zw. in hängender Form gestaltet. Auch hier ist wieder durch die Art der Aufhängung und die zwischengeschalteten Pneus 77, 78 ein elastisches
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Mittel zwischen dem festen Fundament 79 und der Maschine 80 gelegt, die hier als in sich geschlossenes Aggregat ohne Riemenantrieb gedacht ist.
In Fig. 10 ist eine Lagerung auf breitestem Luftpolster und für geringsten Innendruck dargestellt.
Es bedeutet 81 die Grundplatte der Vibrationen erzeugenden oder vor solchen zu schützenden Vorrichtung. Diese ruht auf einer Lagerplatte 82, deren Unterseite die Form einer Kugelkalotte aufweist.
Symmetrisch zu dieser oberen Lagerplatte, liegt eine zweite gleichgestaltete 83 auf dem Fundament 84, und zwischen beiden befindet sich eine Gummiblase 85 mit oder ohne Mantel. Es kann eine solche Blase, für deren Tragfähigkeit der grösste horizontale Querschnitt massgebend ist, oder deren mehrere in Anwendung kommen. Zur Aufnahme von Seitenkräften ist die Fundamentplatte 81 etwa gemäss Fig. 4 abgestützt ; die Blasen sind untereinander verbunden. Die grösste vibrationsvernichtende Wirkung besitzt diese wie alle übrigen Formen der Schlauchfundierungen, wenn Gummihiillen ohne Ummantelung und durch Dimensionierung und Gasdruck auf verschiedene Frequenzen ohne gemeinsame Faktoren abgestimmt zur Anwendung gelangen.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Pneumatische Schwingungsdämpfung durch Verwendung lufterfüllter Gummischläuche mit oder ohne deren Elastizität begrenzende Einlagen oder Umhüllungen, dadurch gekennzeichnet, dass die vibrationsisolierenden, schlauch-, ball-oder polsterförmigen Luftpolster mit dem Fundament einerseits und mit der die Vibration verursachenden oder vor ihr zu schützenden Vorrichtung anderseits fest verbunden ist, so dass durch die elastische Lagerung auch Seitenkräfte aufgenommen bzw. übertragen werden können, wobei zwecks Verstimmung der Eigenschwingung des getragenen Teiles gegen die Eigenschwin-
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3,4, 5,8, 9).