DE1625431C - Schwingungsdampfer - Google Patents

Description

mit einer eigenen Masse wird nicht nur durch die Größe und Form der Masse, den Angriffspunkt der Rückstellkraft, die Ausführung des Dämpfungsspaltes zwischen der Masse und dem Gefäß uder 5 einer anderen Masse, sondern auch durch die Viskosität der Flüssigkeit bestimmt. In einigen Fällen kann es deshalb wichtig sein, daß nicht alle Massen in demselben Gefäß mit Flüssigkeit angebracht sind, sondern daß das Flüssigkeitsgefäß von mindestens

einander getrennten Gefäße können dann ml·, verschiedenen Flüssigkeiten gefüllt sein.

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher

fugentrommel oder ein schnell umlaufendes Organ eines anderen Apparates oder Gerätes. Der Körper 1 ruht mit einem Stift 2, dessen Fnde3 kugelförmig

ruht auf dem oberen Ende eines dünnen federnden Stabes 6, dessen unteres Ende an einer zweiten Masse 7 befestigt ist, die selbst durch einen etwas

den System, wie einem Turbinenrotor, einem Gyro- ίο einer Masse eine in einem zweiten Flüssigkeitsgefäß skop, einem Gerät mit drehenden Spiegeln oder einer angeordnete Masse bildet. Die verschiedenen vonähnlichen Einrichtung, auftretenden radialen mechanischen Schwingungen angewendet werden, sind
meistens nur für einen beschränkten Frequenzbereich

optimal effektiv zu machen. Abhängig von der i₅ erläutert, die in den
Lggcrung oder Auflegung, der Konstruktion, der F i g. 1 bis 6 axiale Schnitte von sechs verschieden

Form und der Betriebsgtschwindigkeit des um- ausgeführten Schwingungsdämpfern nach der Erlaufenden Systems können aber im Anlaufbereich ver- findung darstellt.

schiedene Drehzahlen oder Frequenzen vorkommen, In F i g. 1 ist 1 ein mit großer Geschwindigkeit um

wobei das umlaufende System in Schwingung gerät. 20 seine Achse umlaufender Rotationskörper, z. B. ein Solche kritischen Frequenzen sind unter andeiem die Turbinenrad, eine Gyroskopscheibe, eine Zentri-Folge der Lagerung oder Auflegung oder der Masse
und der Steifheit des umlaufenden Systems, und man
unterscheidet dann sogenannte Auflegefrequenzen

und »Whirla-Frequenzen. Der »Whirl« ist die bei 35 ausgeführt ist, in einer Lagerpfanne 4, welche in einer bestimmten Drehzahl auftretende Schwingungs- einer ersten Masse 5 vorgesehen ist. Diese Masse erscheinung, wobei das umlaufende System wie eine
gespannte Saite in einer die Rotationsachse enthaltenden Ebene in Schwingung gerät, wobei sich die

Ebene mit der Whirlfrequenz um diese Achse dreht. 30 dünneren federnden Stab 8 mit einer dritten Masse 9 Dabei wird bemerkt, daß im allgemeinen die Whirl- gekoppelt ist, die auf einem noch dünneren elastifrequenz der Drehzahl, bei der diese Schwingungs- _sch_en stab 10 ruht, welcher mit einem die Massen erscheinung auftritt, nicht entspricht. Bekannte umschließenden Gefäß 11 verbunden ist.
Schwingungsdämpfer sind zum Dämpfen von Aus Fig. 1 geht hervor, daß alle Massen 5,7,9

Schwingungen mit weit auseinander liegenden 35 i_{n c}j_{ner s}j_cn j_n der Rotationsachse des Körpers 1 Frequenzen nicht geeignet. Dazu müßte die Kurve erstreckenden Reihe angeordnet sind und daß die so flach sein, daß nur eine sehr beschränkte Dämpf- Massen 5, 7, 9 zunehmen, aber die Steifheit der wirkung möglich wäre. federnden Stäbe 6, 8,10 abnimmt, je nachdem, ob

Die Erfindung hat den Zweck, einen Schwingungs- die Massen bzw. die Stäbe weiter vom Rotationsdämpfer der genannten Art zu schaffen, der in ein- 40 körper ab liegen, oder, was eine bessere Definition fächer Weise derart ausgeführt werden kann, daß j_st. j_c nachdem, ob die Massen schlaffer mit dem er bei jeder im vorliegenden unlaufenden System Rotationskörper gekoppelt sind,
vorkommenden gefährlichen kritischen Frequenz Das Gefäß 11 ist mit Flüssigkeit 12 gefüllt. Jcd;

einen optimal dämpfenden Effekt hat. Masse 5, 7, 9 ist durch einen Spalt 13,14,15 von der

Hierzu schlägt die Erfindung vor, daß bei der ₄₅ vVand des Gefäßes 11 getrennt, und dabei wird beeingangs beschriebenen Art eines Sthwingungs- merkt, daß der Spalt 13 weiter als der Spalt 14 und dämpfers das Lager mit mindestens einer in dem mit daß der Spalt 14 weiter als der Spalt 15 ist. Der einer Dämpfungsflüssigkeit gefüllten Gefäß ange- Schwingungsdämpfer besteht daher aus drei je eine ordneten, gegen eine Rückstellkraft in bezug auf dus Masse aufweisenden Teilen, die jc zum Dämpfen Gefäß radial beweglichen, in die Dampfungsflüssig- ₅₀ einer Schwingung bestimmter Frequenz ausgeführt keil eintauchenden Masse gekoppelt ist. _sj_nd. Für eine Schwingung mit der niedrigsten

Bei diesem Schwingungsdämpfer kann jeder eine kritischen Frequenz dient der Dämpferteil mit der als Dämpfungsorgan wirksame Masse aufweisende Masse 9, und zum Dämpfen der Scnwingung mit der Teil für ein optimales Dämpfen einer Schwingung höchsten kritischen Frequenz, z. B. mit einer Whirlmit bestimmter Frequenz ausgeführt werden, so daß 55 frequenz, ist der Teil mit der Masse 5 bestimmt.
der Dämpfer als Ganzes für alle gefährlichen Die Anordnung der verschiedenen Teile des

Frequenzen eine große Dämpfwirkung besitzt. Schwingungsdämpfers in der Weise nach F i g. 1 er-

Für eine Verkürzung der axialen Abmessung des fordert eine verhältnismäßig große axiale Abmessung Schwingungsdämpfers kann mindestens eine als des Dämpfers. In den Fällen, in denen es für einen Dämpfungsorgan wirksame Masse als Ring aus- 60 solchen langen Schwingungsdämpfer keinen Platz geführt und konzentrisch zu einer anderen Masse an- gibt, kann die Ausführungsform nach P i g. 2 ver geordnet sein. In diesem Falle werden die zwei wendet werden. Bei dieser Ausführungsform hängt konzentrischen Massen durch die Flüssigkeit im die erste Masse 16 an dünnen federnden Stäben 17, Diimpfungsspalt miteinander gekoppelt. Diese Flüssig- die an einer um den Lagerstift 2 angeordneten ring- kcitskopplung kann die bereits vorhandene mecha- 65 förmigen zweiten Masse 18 befestigt sind. Diese niHihc Kopplung dieser Massen verstärken oder die zweite Masse ruht auf dünnen federnden Stäben 19, einzige Kopplung zwischen den Massen bilden. die mit ihren unteren Enden an einer ebenfalls um

Der Dämpfungseffekt jedes Teils des Dämpfers den Lagerstift 2 angeordneten ringförmigen dritten

Masse 20 befestigt sind, die durch dünne iedernde Stäbe 21 am Gefäß 22 aufgehängt ist. Das Gefäß ist mit Flüssigkeit 23 gefüllt. Es wird klar sein, daß bei diesem Schwingungsdämpfer, wobei die Reihe hintereinandergeschalteter Massen 16, 18, 20 sozusagen S, zickzackförmig gefaltet ist, die verschiedenen Massen in derselben Weise wie beim Dämpfer nach F i g. i mit dem umlaufenden Rotationskörper gekoppelt sind. Die axiale Abmessung des Schwingungsdämpfers ist nun wesentlich kleiner.

Beim Dämpfer nach F i g. 1 und 2 sind die verschiedenen Massen nur durch die dünnen federnden Stäbe, also mechanisch, miteinander, mit dem Rotationskörper 1 und mit dem Gefäß gekoppelt. Aus Fig. 3 geht hervor, daß diese Kopplung auch ausschließlich durch die Flüssigkeit 24 im Gefäß 25 gebildet werden kann. Bei dieser Ausführungsform fet die erste Masse 26 auf einem dünnen federnden $tab 27 befestigt, der mit dem Boden des Gefäßes 25 Verbunden ist. Eine ringförmige zweite Masse 28 ist ao konzentrisch zur ersten Masse angebracht und davon durch einen engen Spalt 29 getrennt. Diese !weite Masse 28 ist durch dünne federnde Stäbe 30 mit dem Gefäß 25 verbunden. Zwischen den zwei Massen besteht keine mechanische Kupplung.

Die Ausführungsform nach F j g. 4 ist eine Kombination der Ausführungsbeispiele nach F i g. 2 und 3. Dabei sind ebenso wie in Fig. 2 die verschiedenen Massen 16, 18, 20 durch federnde Stäbe 17, 19 mechanisch miteinander gekoppelt, aber die Masse |6 befindet sich außerdem konzentrisch innerhalb der ringförmigen Masse 20, so daß zwischen diesen twei Massen gleichzeitig eine Flüssigkeitskopplung besteht.

Da die Dämpfungskurve jedes Teils des Schwingungsdämpfers nicht nur von der Ausführung der Massen, des Gefäßes und der Kopplung zwischen den Massen, dem Rotationskörper und dem Gefäß, Sondern auch von der Viskosität der Flüssigkeit abhängt, kann es vorteilhaft sein, jede Masse in einem eigenen Gefäß mit Flüssigkeit anzuordnen. Ein Ausführungsbeispiel eines solchen Schwingungsdämpfers mit getrennten Gefäßen zeigt Fig. 5. Darin ist die erste Masse 31 in einem Gefäß 32 mit Flüssigkeit 33 Angeordnet, welches Gefäß 32 selbst als Masse in einem zweitei, Gefäß 34 mit Flüssigkeit 35 wirkt. Die Masse 31 ist durch einen dünnen federnden Stab ίό mit dem ersten Gefäß 32 verbunden, und das Gefäß 32 selbst steht auf einem am zweiten Gefäß ?i befestigten dünnen federnden Stab 37. In diesem Falle können die Flüssigkeiten 33 und 35 verschieden

Schließlich ist in Fig. 6 ein Gyroskop dargestellt. Bei diesem Gyroskop besteht der Schwingungsdämpfer aus einer ersten Masse 38, die durch radial gerichtete Rückstellfedern 39 in einem Gefäli 40 an Ort und Stelle gehalten wird. Die erste Masse 38 trägt ein Rollenlager 41, das eine geringe Präzessionsbewegung zuläßt und auf der Welle 42 der Gyroskopscheiben 43 angeordnet ist. Die Masse 38 ist durch einen sehr biegsamen Balgen 44 mit dem Gehäuse 45 der Gyroskopscheibe verbunden. Dieser Balgen bildet einen Wandteil des Gefäßes 40, das mit Flüssigkeit 46 gefüllt ist. Im Gefäß befinden sich weiter zwei ringförmige Massen 47,48, von denen die zweite Masse 47 durch dünne federnde Stäbe 49 mit der Masse 38 und die dritte Masse 48 durch federnde Stäbe 50 mit der 1. iiten Masse 47 und durch federnde Stäbe 51 mit den Gehäuse 45 gekoppelt ist. Dieser Schwingungsdämpfer entspricht, was die Wirkung anbelangt, demjenigen nach Fig. 1. Er unterscheidet sich aber dadurch, daß die erste Masse 38 in der größten axialen Entfernung vom Rotationskörper, d. h. von der Gyroskopscheibe, angeordnet K;.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Schwingungsdämpfer für einen durch ein oder mehrere Lager gestützten, schnell umlaufenden Rotationskörper, bei dem das Lager de-. Rotationskörpers in einem mit einer Dämpfungsflüssigkeit gefüllten Gefäß gegen eine Rückstellkraft radial beweglich angeordnet ist und in dl·· Dämpfungsflüssigkeit eintaucht, dadurch ge k e η η ζ e i c h η e t, daß das Lager (4) mit mind, stens einer im Gefäß (11) eingeordneten, gegu, eine Rückstellkraft in bezug auf das Gefäß radial beweglichen, in die Dämpfungsflüssigkeit (12i eintauchenden Masse (5, 7, 9) gekoppelt ist.

2. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Masv. (28, 20, 32) als Ring ausgeführt und konzentrisch zu einer anderen Masse (26,16,31) angeordnet isi

3. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 2, da durch gekennzeichnet, daß die zwei konzentrischen Massen (26, 28) nur durch die Flüssig keit im Spalt miteinander gekoppelt sind (F i g. 3).

4. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1. da durch gekennzeichnet, daß das Gefäß (32) einer Masse (31) eine in einem zweiten Gefäß (34) angeordnete Masse bildet (Fig. 5).

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen