DE1270333B - Elastische Halterung - Google Patents
Elastische HalterungInfo
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Description
BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND DEUTSCHES <007¥W PATENTAMT
AUSLEGESCHRIFT
Int. Cl.:
Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:
F16f
Deutsche KL: 47 a - 20
P 12 70 333.2-12
14. April 1966
12. Juni 1968
14. April 1966
12. Juni 1968
Die Erfindung betrifft eine elastische Halterung mit einer biegsamen Platte und einer von der Platte
getragenen Einrichtung, wobei die Platte in Schichtbauweise aus mindestens zwei im Abstand voneinander
befindlichen Schichten aus tragfähigem Material und einem dazwischenliegenden Kern aus
visko-elastischem Material besteht.
Eine solche Halterung ist bekannt (USA.-Patentschrift 3142 610). Diese weist eine aus mehreren
Schichten bestehende biegsame Platte auf, in der Schichten aus tragfähigem Material mit elastischen
Schichten abwechseln. Dabei soll jedoch nur die Platte selbst bzw. die aus den Schichten gebildete Laminarstruktur
gedämpft werden. Eine auf der Platte angeordnete Einrichtung würde also die Vibrationsbewegungen
der äußersten Plattenschicht mitmachen.
Demgegenüber sollen bei der Erfindung auch diese Vibrationsbewegungen von der Einrichtung
ferngehalten werden, und es sollen auf der Platte Geräte oder Einrichtungen angeordnet werden können,
die mechanisch besonders empfindlich sind und von denen insbesondere Schwingungen mit hoher
Frequenz ferngehalten werden sollen. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Platte
gegenüber einer Tragkonstruktion elastisch beweglieh gelagert ist und daß zwischen der von der Platte
getragenen Einrichtung und einer der tragfähigen Schichten der Platte elastische Glieder lasttragend
angeordnet sind, die nur eine Verbindung mit dieser einen Schicht aufweisen, während die anderen tragfähigen
Schichten der Platte in Abstand von dieser Verbindung angeordnet und ihr gegenüber berührungsfrei
und frei beweglich sind.
Gemäß der Erfindung wird also die empfindliche Einrichtung durch eine elastische Halterung abgestützt,
in der mehrere elastische Glieder hintereinander angeordnet sind, von denen eines durch die
mehrschichtige, dämpfend wirkende Platte gebildet ist. Zusätzlich ist aber die Platte selbst elastisch
gegenüber ihrer Tragkonstruktion gelagert, und zwisehen einer der tragfähigen Schichten der Platte und
der von dieser getragenen Einrichtung sind weitere elastische Glieder in besonderer Weise angeordnet.
Es wirkt also nicht nur die Platte schwingungsdämpfend, sondern auch die vor und die hinter der
Platte angeordneten elastischen Glieder tragen zur Schwingungsisolierung bei. Da jedes der elastischen
Glieder andere Schwingungsfrequenzen besonders stark dämpft, können über einen weiten Frequenzbereich
keine Schwingungen an die empfindlichen Geräte gelangen, und Resonanzerscheinungen sind
vermieden.
Elastische Halterung
Anmelder:
Lord Corporation, Erie, Pa. (V. St. A.)
Vertreter:
Dipl.-Phys. H. Schroeter
und Dipl.-Ing. K. Lehmann, Patentanwälte,
8000 München 25, Lipowskystr. 10
Als Erfinder benannt:
Richard Paul Thorn, Erie, Pa. (V. St. A.)
Beanspruchte Priorität:
V. St. ν. Amerika vom 19. April 1965 (448 965)
Bei einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei der die Platte mehr als
zwei Schichten aus tragfähigem Material aufweist, ist die mit den elastischen Gliedern verbundene Schicht
eine Zwischenschicht der Platte. Die empfindliche Einrichtung ist also nicht mit einer Außenschicht der
Platte verbunden. Weil die Verbindung mit den Außenschichten der Platte wegfällt, werden auf diese
Weise die Elastizität und die Dämpfungseigenschaften der Platte besonders gut ausgenutzt, und es wird
eine noch bessere Isolierung erzielt.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt.
F i g. 1 zeigt eine Draufsicht auf die biegsame Platte;
Fig. 2 zeigt diese Platte von unten gesehen;
Fig. 3 bis 7 zeigen Schnittdarstellungen nach den entsprechend numerierten Linien in Fig. 1.
In der Zeichnung sind mit 1 verschiedene getragene Geräte oder Einrichtungen bezeichnet, die
auf einander entgegengesetzten Seiten einer biegsamen Platte 2 montiert sind, die ihrerseits auf einer
Tragkonstruktion 4 angeordnet ist.
Gemäß F i g. 3 besteht die Platte 2 aus einem schwingungsdämpfenden Schichtkörper mit Außen-
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schichten 5 und 6 aus Metall oder einem anderen tragfähigen Material, die mit einem Kern 7 aus
einem visko-elastischen Material verbunden sind. Dieser Kern kann aus einer oder mehreren Schichten
8 aus visko-elastischem Material und einer oder mehreren Schichten 9 aus tragfähigem Material bestehen,
wobei die Schichten 8 und 9 miteinander verbunden sind und einen zwischen den Schichten 5
und 6 angeordneten schwingungsdämpfenden Verbundkern bilden.
Die visko-elastischen Schichten 8 haben einen niedrigeren Elastizitätsmodul und eine höhere innere
Reibung bzw. einen höheren Verlustfaktor als die iragfähigen Schichten 5, 6 und 9. Hinsichtlich der
Eigenschaften der visko-elastischen Materialien sei auf »Product Engineering«, 17. April 1961, S. 45 bis
56, und hinsichtlich einer Definition des Verlustfaktors sei auf den Final Report des ASA Commitee
S2-W-33 über »Damping of Materials« hingewiesen. Die tragfähigen Schichten sind weniger dehnbar als
die visko-elastischen Schichten, so daß beim Biegen der Verbundschichtplatte zwschen den visko-elastischen
und den tragfähigen Schichten eine Relativbewegung stattfindet, die infolge der Hysterese bzw.
des Verlustfaktors des visko-elastischen Materials eine Dämpfung bewirkt.
In dem dargestellten Ausführungsbeispiel, das für den Betrieb bei hohen Temperaturen bestimmt ist,
wird als visko-elastisches Material z. B. eines der stark schwingungsdämpfenden Silikon-Elastomere
verwendet, das ausgehärtet und mit den tragfähigen Schichten 5,6 und 9 verbunden ist.
An verschiedenen Stellen der Platten sind Öffnungen 10 für Halterungen ausgespart, mit denen die
Platte auf der Tragkonstruktion 4 elastisch gelagert ist. Diese Halterungen (Fig.4) weisen Hülsenil
aus einem elastomeren Material auf, die mit starren Mittelhülsen 12 verbunden und von entgegengesetzten
Seiten in die Öffnungen 10 eingeführt sind. Jede der Hülsen 11 hat einen Flansch 13, der die ihm benachbarte
Außenfläche der Platte überlappt. Eine Schraube 14 durchsetzt die Hülsen 11,12 und spannt
sie axial gegeneinander, so daß die Hülsen und die Schraube starr mit der Tragkonstruktion verbunden
und die Hülsenil so in den Öffnungen 10 angeordnet sind, daß sie eine schwingungsisolierende
Verbindung zwischen der Platte 2 und der Tragkonstruktion 4 bilden. Diese Schwingungsisolierung
ist in allen Lagen der Platte wirksam. Diese kann daher aufrecht stehend, umgedreht, waagerecht, lotrecht
oder schräg angeordnet sein.
Die in den Fig. 4, 5, 6, 7 gezeigten Geräte oder Einrichtungen 1 können auf der einen Fläche oder
auf beiden Flächen der Platte 2 angeordnet sein. Die F i g. 5, 6 und 7 zeigen mehrere Halterungen für
eines der Geräte 1. Gemäß Fi g. 5 ist in der Außenschicht 6 und in den Zwischenschichten 8,9 eine
Ausnehmung 15 ausgebildet, die mit einer im Durchmesser kleineren Ausnehmung 16 in der anderen
Außenschicht 5 konzentrisch ist. Das Gerät 1 weist ein Tragstück 17 auf, das von der Außenschicht 5
mit Hilfe einer elastischen Halterung getragen wird, wie sie beispielsweise in der USA.-Patentschrift
2 828 095 angegeben ist. Diese Halterung besteht aus einer Hülse 18 aus einem elastomeren Material mit
einem Flansch 19, der die Schicht 5 überlappt, und einem Körper 20, der= durch die Ausnehmung 16
vorsteht. In der Mitte des Körpers 20 ist eine starre Mittelhülse 21 angeordnet, die mit Hufe einer durchgehenden
Schraube 23 zwischen dem Tragstück 17 und einer Unterlegscheibe 22 eingespannt ist. Durch
Festziehen der Schraube wird das untere Ende des Körpers 20 radial ausgedehnt, so daß es sich bei 23 a
ausbaucht und an der Unterseite der Schicht 5 angreift. Da das Gerät 1 auf diese Weise mit der
Schicht 5 verbunden ist, befindet sich zwischen der Tragkonstruktion 4 und der elastischen Halterung 17
bis 22 noch die elastische Platte 2, die eine zusätzliche Schwingungsisolierung bewirkt, besonders bei
höheren Frequenzen. Die Hysterese oder Innendämpfung des elastomeren Materials der Schichten 8
begrenzt die Schwingungsamplitude, die unter Resonanzbedingungen auftreten kann.
Fig. 6 zeigt eine Ausführungsform, bei der Ausnehmungen
24 und 25 ausgespart sind, welche die Außenschichten 6 und 5 durchsetzen und konzentrisch
sind mit einer im Durchmesser kleineren Öffnung 26 in einer der Zwischenschichten 27 aus tragfähigem
Material. Das getragene Gerät 1 weist ein Tragstück28 auf, das durch die in Fig. 5 gezeigte
Halterung mit der tragfähigen Schicht 27 verbunden ist. Bei der Halterung nach Fig. 6 werden die
Elastizität und die Dämpfungseigenschaften der Platte ausgenutzt, und es wird eine bessere Isolierung
erzielt, weil die Verbindung mit den Außenschichten 5 und 6 wegfällt.
Bei der Ausführungsform nach F i g. 7 ist in der Außenschicht 6 und in den Zwischenschichten 8,9
eine Ausnehmung 29 ausgespart, die mit einer an der Außenschicht 5 befestigten Mutter 30 konzentrisch
ist. Das getragene Gerät 1 hat ein Tragstück 31, das durch eine Schraube 32 starr mit der Schicht 5 verbunden
werden kann, wenn eine zusätzliche Schwingungsisolierung nicht erforderlich ist. Das Tragstück
31 kann aber auch durch eine elastische Halterung 33 der in Fi g. 5 gezeigten Art mit der Schicht 5
verbunden werden.
Robustere Geräte werden starr mit einer der Außenschichten5,6 verbunden (Fig.4) und sind
infolge der Elastizität der Halterungen 11 bis 14 an der Platte 2 geschützt. Die empfindlicheren Geräte
sind aber außerdem durch elastische Halterungen 18 bis 23 (Fig. 5) oder ähnliche Halterungen (Fig. 6
und 7) geschützt. Die visko-elastischen Schichten 8 dämpfen die Schwingungen der Platte und verkleinern
dadurch die Resonanzamplituden.
Claims (2)
1. Elastische Halterung mit einer biegsamen Platte und einer von der Platte getragenen Einrichtung,
wobei die Platte in Schichtbauweise aus mindestens zwei im Abstand voneinander befindlichen
Schichten aus tragfähigenx Material und einem dazwischenliegenden Kern aus visko-elastischem
Material besteht, dadurch gekennzeichnet,
daß die Platte (2) gegenüber einer Tragkonstruktion (4) elastisch beweglich gelagert
ist (Halterung 11 bis 14, F i g. 4) und daß zwischen der von derPlatte (2) getragenen Einrichtung
(1) und einer der tragfähigen Schichten (5, 27) der Platte elastische Glieder (18, Fig. 5;
Fig. 6; 33, Fig. 7) iasttragend angeordnet sind,
die nur eine Verbindung mit dieser einen Schicht (5, 27) aufweisen, während die anderen, tragfähigen
Schichten (6,9) der Platte (2) im Abstand
von dieser Verbindung angeordnet und ihr gegenüber berührungsfrei und frei beweglich
sind.
2. Elastische Halterung nach Anspruch 1 mit mehr als zwei Schichten aus tragfähigem Material,
dadurch gekennzeichnet, daß die mit den elastischen Gliedern (18, 33) verbundene Schicht eine
Zwischenschicht (27, Fig. 6) der Platte ist.
In Betracht gezogene Druckschriften: USA.-Patentschriften Nr. 2445723, 2828095,
3142610.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
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