DE1270333B - Elastische Halterung - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND DEUTSCHES <007¥W PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

F16f

Deutsche KL: 47 a - 20

P 12 70 333.2-12
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)

Patentansprüche:

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