DE1775472C3 - Tragvorrichtung für einen Gegenstand, die die Übertragung von Stößen und Schwingungen auf diesen Gegenstand schwächt - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine die Übertragung von Stoßen und Schwingungen von einer Basis auf einen Gegenstand abschwächende Tragvorrichtung für den Gegenstand, bei der mehrere Baugruppen aus jeweils einem elastischen Glied und einem parallel oder koaxial dazu liegenden stoßdämpfenden Glied vorhanden sind, wobei jedes Glied sowohl mit der Basis als auch mit dem Gegenstand mittels allseitig drehbarer Gelenke verbunden ist und die gleichartigen Glieder derart in Paaren angeordnet sind, daß bei jedem Paar die am Gegenstand liegenden Gelenkpunkte in einem Punkt oder dicht beieinander liegen, während die anderen Gelenkpunkte der Glieder desselben Paares weiter auseinander liegen.

Solche Tragvorrichtungen sind aus der GB-PS 55 674 bekannt. Sie sind besonders wichtig, wo elektronische Geräte, Meßinstrumente und andere leicht beschädigbare Apparate an Stellen aufgestellt werden müssen, die starken Stoßen und Schwingungen ausgesetzt sind, wie beispielsweise auf Schiffen sowie Schienen- und Straßenfahrzeugen.

Bei der bekannten Tragvorrichtung umgibt die Basis den Gegenstand an allen Seiten, was bedeutet, daß der für die Aufstellung der Gegenstände erforderliche Raum ziemlich groß sein muß, so daß es oft unmöglich ist, unterstützte Kästen mit Geräten nahe beieinander

[ξ aufzustellen.

f Die Erfindung bezweckt die Schaffung einer Tragvor-

*& richtung der eingangs genannten Art, die die erwähnten

•jf Nachteile der bekannten Vorrichtungen vermeidet

§jä Zu diesem Zweck ist die Vorrichtung erfindungsge-

& maß derart ausgeführt, daß sechs Baugruppen vorhan-

Bj den sind und immer zwei Gelenkpunkte eines Gliedes

]\ auf einer Geraden liegen und sowohl bei den elastischen

[f Gliedern als auch bei den stoßdämpfenden Gliedern

(; vier dieser Geraden gleichartiger Glieder sich längs der

^. unmittelbar aneinander anschließenden Seitenlinien

ij- eines gedachten Tetraeders erstrecken, und daß die

|Ä Richtungen der Geraden der beiden übrigen gleicharti-

'³i gen Glieder voneinander und von den Richtungen der

J^ vier Geraden der anderen gleichartigen Glieder

Ä wesentlich abweichen.

Eine auf diese Weise ausgelegte Tragvorrichtung kann sich Formänderungen der Basis sowie einer »i ungenauen Lage (z. B. durch Montagefehler) der Stellen,

/ an denen die elastischen und stoßdämpfenden Glieder

mit der Basis verbunden sind, ohne unerwünschte ' ,\ Spannungen in der Vorrichtung anpassen.

Es ist ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen -° Vorrichtung, daß die Dimensionierung und die Wahl der

Lage der Teile nicht sehr kritisch sind. Obwohl allzugroße Abweichungen der optimalen relativen Lage und Dimensionen selbstverständlich die richtige Wirkung beeinträchtigen können, sind verhältnismäßig große Abweichungen ohne weiteres zulässig. Sie beeinträchtigen die Wirkung höchstens in unbedeutendem Maße.

Die Erfindung wird untenstehend durch Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung erläutert. In der Zeichnung zeigt jeweils in schematischer Darstellung:

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Tragvorrichtung für einen Gegenstand, in perspektivischer Darstellung,

Fig.2 eine erste abgewandelte Ausführungsform einer solchen Tragvorrichtung, im Ausschnitt und in perspektivischer Darstellung,

Fig.3 eine zweite abgewandelte Ausführungsform der Tragvorrichtung, im Ausschnitt und in einer Seitenansicht,

Fig.4 bis 6 drei verschiedene Ansichten einer weiteren Ausführungsform einer erfindungsgemäßen : Tragvorrichtung für einen Gegenstand,

'·':,■' Fig.7 eine abweichende Ausführungsform eines

Teiles eioner erfindungsgemäßen Tragvorrichtung, in perspektivischer Darstellung und

F i g. 8 ein allseitig drehbares Gelenk einer Tragvor- ·; richtung gemäß der Erfindung, in perspektivischer

Darstellung, teilweise im Schnitt und in einem anderen Maßstab.

Anhand der F i g. 1 wird ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Tragvorrichtung beschrieben. Der zu tragende Gegenstand ist ein parallelepipedförmiger Kasten 106, in dem sich empfindliche Geräte befinden. Der Kasten 106 ist auf einer Bodenplatte 119 und einer Wand 120, die zusammen die tragende Einrichtung, d. !1. die Bais, eo darstellen, unterstützt. Wenn die in dem Kasten 106 aufzustellenden Geräte an den richtigen Stellen in dem Kasten 106 montiert sind, sind X, Y und Z die Hauptträgheitsachsen durch den Schwerpunkt des Ganzen. Sechs Baugruppen jeweils eines elastischen iv> und eines stoßdämpfenden Gliedes tragen den Kasten 106. Jede dieser Baugruppen liefert sowohl eine elastische als auch eine dämpfende Kraft. In dem beschriebenen Ausführungsbeispiel sind die elastischen Glieder zylindrische Schraubenfedern und die stoßdämpfenden Glieder hydraulische Stoßdämpfer. Die Stoßdämpfer und die Federn liegen in einer bei teleskopischen Stoßdämpfern für Kraftfahrzeuge üblichen Weise koaxial zueinander, in dem Sinne, daß jede Feder an beiden Enden fest mit dem zugehörigen Stoßdämpfer verbunden ist, so daß auch Zugkräfte übertragen werden können. Nur bei einer der sechs Baugruppen, nämlich bei der Baugruppe 114, ist die zugehörige Feder tatsächlich dargestellt; bei den fünf anderen Baugruppen 101, 102, Ul, 112, 113 sind die Federn zur Vereinfachung der Zeichnung fortgelassen. Tatsächlich sind diese Federn jedoch in derselben Weise mit den Stoßdämpfern zusammengebaut, wie bei der Baugruppe 114. Jede dieser Baugruppen ist an ihrem einen Ende mittels eines allseitig drehbaren Gelenkes mit dem zu tragenden Kasten 106 und an ihrem anderen Ende mittels eines solchen Gelenkes mit der Basis 119, 120 verbunden. An jedem der beiden Enden einer solchen Baugruppe liegt demnach ein Drehpunkt eines allseitig drehbaren Gelenkes.

An seiner Oberseite ist der Kasten 106 mit Hilfe von zwei solchen Baugruppen 101, 102 mit der Wand 120 verbunden. Die von diesen beiden Baugruppen 101,102 ausgeübten Kräfte greifen an einem gemeinsamen Punkt 105 der Hauptträgheitsachse Y an dem Kasten 106 an, wozu jede der beiden Baugruppen 101, 102 an einem Ende mittels eines allseitig drehbaren Gelenkes, dessen Drehpunkt mit dem Punkt 105 zusammenfällt, mit dem Kasten 106 verbunden ist. Das andere Ende jeder dieser beiden Baugruppen 101,102 ist mittels eines allseitig drehbaren Gelenkes 103 oder 104 mit der Wand 120 verbunden. In dem beschriebenen Falle steht die Verbindungslinie der Drehpunkte (103 bis 105 bzw. 104 bis 105) bei jeder der Baugruppen 101, 102 im Ruhestand der Vorrichtung rechtwinklig auf der Hauptträgheitsachse V, wobei diese Verbindungslinien beiderseits einer ebenen Fläche liegen, die durch die erwähnte Hauptträgheitsachse Y und die Hauptträgheitsachse Z geht. Die erwähnten Verbindungslinien schließen in dem Ruhezustand der Tragvorrichtung gleiche Winkel mit dieser ebenen Fläche ein.

Auf den ersten Blick erscheint es konstruktiv schwierig, zwei allseitig drehbare Gelenke zu schaffen, die eine Drehung um denselben Punkt erlauben. Deshalb ist in Fig.8 ein Beispiel einer möglichen Ausführungsform solcher Gelenke dargestellt. Diese Ausführungsform verfügt über einen Kardanring 830, der zwei sowohl nach innen als auch außen ragende Zapfen 827,831 trägt. Der Kardanring 830 ist mittels der nach außen ragenden Teile der Zapfen 827,831 mit dem Gegenstand, mit dem die allseitig drehbare Gelenkverbindung zustande gebracht werden muß, verbunden. Zu diesem Zwecke sind diese Teile in mit dem Gegenstand verbundenen Lagern drehbar, die, wenn das Gelenk die Baugruppen 101,102 mit der Oberseite des Kastens 106 verbindet, sich auf dessen Oberseite befinden. Ein zweiter Kardanring 829 ist um die nach innen ragenden Teile der Zapfen 827 und 831 drehbar. Der äußere Kardanring 830 trägt zwei nach außen ragende Zapfen, um die sich eine Gabel 825 drehen kann. Die Gabel 825 ist mit dem einen Ende einer Baugruppe, beispielsweise mit der Baugruppe 101, verbunden. Die gemeinsame Achse der Zapfen, um die die Gabel 825 drehbar ist, schneidet die gemeinsame Achse der ebenfalls an dem Kardanring 830 angeordneten Zapfen 827, 831, und zwar vorzugsweise rechtwinklig. Die mit der Gabel 825

verbundene Baugruppe kann sich dann mit Bezug auf den Gegenstand, der die Lager trägt, allseitig um den Schnittpunkt der beiden Achsen drehen. Der innere Kardanring 829 trägt eine Welle 832, um die sich ein Stab 826 drehen kann und deren Achse die gemeinsame Achse der Zapfen 827 und 831 in demselben Punkt schneidet, wie die gemeinsame Achse der die Gabel 825 tragenden Zapfen. Auch in diesem Falle schneiden die Achsen sich vorzugsweise rechtwinklig. Auch mit der Stange 826 ist eine Baugruppe verbunden, beispielsweise die Baugruppe 102, so daß diese Baugruppe sich um denselben Punkt (nämlich den gemeinsamen Schnittpunkt der drei erwähnten Achsen) in bezug auf den die Lager für den äußeren Kardanring 830 tragenden Gegenstand allseitig drehen kann, wie die mit der Gabel 825 verbundene Baugruppe.

Die allseitig drehbaren Gelenke, die die Baugruppen 101,102 mit der Wand 120 verbinden, brauchen nicht so kompliziert ausgeführt zu sein. An diesen Stellen und auch an anderen Stellen, wo nur mit einer einzigen Baugruppe eine allseitig drehbare Verbindung zustande gebracht zu werden braucht, können Kugelgelenke verwendet werden. In sehr zweckmäßigen Ausführungen werden Kugellager mit kugelförmigen Laufflächen als Kugelgelenke verwendet, die praktisch spielfrei bleiben und deren Reibung vernachlässigbar ist, so daß sie die ordnungsgemäße Funktion der Tragvorrichtung nicht beeinträchtigen können.

Die Unterseite des Kastens 106 ist durch vier Baugruppen Ul bis 114 mit der Bodenplatte 119 verbunden. Die Verbindungslinie der Drehpunkte der allseitig drehbaren Gelenke, die jeweils zu der gleichen Gruppe gehören, verläuft für jede dieser Baugruppen längs einer der betreffenden Baugruppe zugeordneten Kante eines Tetraeders mit den Eckpunkten 107, 108, 109,110, und zwar derart, daß die Verbindungslinien für die genannten Baugruppen 111 bis 114 sich längs vier aneinander anschließender, einen geschlossenen Weg bildender Kanten dieses Tetraeders erstrecken. In dem Punkt 107 sind die Baugruppen 111, 112 und in dem Punkt 108 die Baugruppen 113, 114 jeweils allseitig drehbar mit der Unterseite des Kastens 106 verbunden. In dem Punkt 110 sind die nicht mit dem Kasten 106 verbundenen Enden der Baugruppen 111, 114 und in dem Punkt 109 die nicht mit dem Kasten 106 verbundenen Enden der Baugruppen 112, 113 mit der Bodenplatte 119 verbunden. Die Kanten 107, 108 und 109,110, längs deren sich keine Baugruppen erstrecken, stehen rechtwinklig auf der Hauptträgheitsachse V und aufeinander, wobei die Mitte dieser beiden Kanten auf der Hauptträgheitsachse Vliegt Außerdem verläuft die Kante 107 bis 108 parallel zu der einen Hauptträgheitsachse X und die Kante 109 bis 110 parallel zu der anderen Hauptträgheitsachse Z

Es ist ein wesentlicher Vorteil der beschriebenen Bauart, daß die Baugruppen 111 bis 114,101 und 102, die den Kasten 106 tragen, abgesehen von den Verbindungen mit der Wand 120, vollständig innerhalb des parallelepipedförmigen Raumes mit dem gleichen, rechtwinklig auf der Hauptträgheitsachse Y stehenden Querschnitt wie der Kasten 106 liegen können, und daß in der Richtung der Hauptträgheitsachse Ydie Bauhöhe der Tragvorrichtung gering ist Die Höhe des Kastens 106 braucht demnach nur wenig kleiner als die des für die Aufstellung des Kastens 106 zur Verfügung stehenden Platzes zu sein.

Der Kasten 106 kann in der Ausführungsform nach F i g. 1 sich frei um die einander kreuzenden Achsen 107 bis 108 und 109 bis 110 drehen, so daß der Punkt 105 in eine Lage gedreht werden kann, in der er mit den vorderen Enden der Baugruppe 101 und 102 verbindbar ist, ohne daß dadurch Kräfte in den mit dem Kasten 106 verbundenen Baugruppen entstehen.

Die Kästen 106 können überdies sehr eng nebeneinander aufgestellt werden; es hat sich sogar als möglich erwiesen, ohne die stoß- und schwingungsdämpfende Wirkung nennenswert zu beeinträchtigen, nebeneinanderliegende Kästen 106 mechanisch fest miteinander zu verbinden, wodurch die Herstellung elektrischer Verbindungen zwischen sich in nebeneinanderliegenden Kästen 106 befindlichen elektrischen Geräten sehr vereinfacht wird. Die Montage der Tragvorrichtungen muß bei mechanisch gekoppelten Kästen !06 jedoch sorgfältiger ausgeführt werden, weil die Bewegungsfreiheit, die es nicht gekoppelten Kästen 106 erlaubt, sich Lagefehlern und Formänderungen anzupassen, zumindest zum Teil verlorengeht.

Es ist keineswegs notwendig, daß der zu tragende Gegenstand, in diesem Falle der Kasten 106, an der Unterseite durch vier Baugruppen eines elastischen und eines dämpfenden Gliedes unterstützt und an der Oberseite durch zwei solcher Baugruppen in der richtigen Lage gehalten wird. Die ganze Anordnung kann auch umgedreht werden, in der Weise, daß der zu tragende Gegenstand an der Oberseite von vier solchen Baugruppen getragen und an der Unterseite von zwei Baugruppen in der richtigen Lage gehalten wird. Weiter ist es nicht erforderlich, daß die Hauptträgheitsachse Y vertikal steht. Grundsätzlich gibt es keine Beschränkungen für die Lage dieser Achse; dasselbe trifft für die Lage der beiden andern Hauptträgheitsachsen X und Z zu.

Die obenstehend beschriebenen Umkehrungen und Lageänderungen sind nicht nur bei den beschriebenen symmetrischen Tragvorrichtungen, sondern auch bei anderen, grundsätzlich auch symmetrischen, sowie bei noch zu beschreibenden nichtsymmetrischen Tragvorrichtungen zulässig.

Bei allen neuen Tragvorrichtungen können durch Stöße und Schwingungen verursachte Lageänderungen des zu tragenden Gegenstandes die die Übertragung von Stoßen und Schwingungen dämpfende Wirkung nicht beeinträchtigen.

Die strenge Symmetrie der anhand der F i g. 1 beschriebenen Ausführungsform der Tragvorrichtung hat den Vorteil, daß die vier Baugruppen 111 bis 114 eines elastischen und eines dämpfenden Gliedes, die den Gegenstand auf der einen Seite tragen, einander völlig gleich sein können, und daß außerdem die zwei Baugruppen 101 und 102 mit einem elastischen und einem dämpfenden Glied, die den Gegenstand an der anderen Seite stützen, auch untereinander gleich, aber im allgemeinen nicht mit den vier anderen Baugruppen 111 bis 114 gleich zu sein brauchen. Dieser Vorteil geht nicht verloren, wenn man sich in bezug auf die Lage der Baugruppen in der Tragvorrichtung die nachstehend beschriebenen Freiheiten erlaubt

Mi Die ordnungsgemäße Funktion der Tragvorrichtung wird nicht beeinträchtigt wenn man die längs der Kanten des Tetraeders liegenden Baugruppen in der Längsrichtung dieser Kanten verschiebt, wobei nötigenfalls die Länge der Baugruppen zwischen den Drehpunkten der allseitig drehbaren Gelenke verändert wird. Dies-erlaubt es, die Drehpunkte außerhalb der Eckpunkte des Tetraeders zu legen, und macht es überflüssig, bei diesen Baugruppen die komplizierten.

konzentrischen, allseitig drehbaren Gelenke zu verwenden, die es gestatten, zwei Teile, um denselben Punkt allseitig drehbar, mit einem dritten Teil zu verbinden. Jede Baugruppe kann dann an jedem ihrer beiden Enden mit einem getrennten, allseitig drehbaren Gelenk, beispielsweise einem Kugelgelenk, versehen sein.

F i g. 2 zeigt eine erste Ausführungsform einer neuen Tragvorrichtung, bei der solche konzentrische, allseitig drehbare Gelenke überflüssig sind. Die Figur zeigt von dem als Kasten ausgeführten zu tragenden Gegenstand nur die zum Teil dargestellte Bodenwand 206. Die vier Baugruppen, die den Kasten an dieser Seite tragen, sind mit 211, 212, 213 und 214 bezeichnet. Die Drehpunkte der allseitig drehbaren Gelenke jeder dieser Baugruppen liegen auf einer Kante eines Tetraeders mit den !5 Eckpunkten 207, 208, 209, 2110. Die Lage dieses Tetraeders mit Bezug auf die Hauptträgheitsachsen genügt denselben Anforderungen wie die Lage des Tetraeders 107,108,109,110 in Fig. 1. Die Entfernung zwischen den Drehpunkten der einer Baugruppe zugeordneten, allseitig drehbaren Gelenke ist jedoch kleiner als die Entfernung zwischen den auf derselben Kante des Tetraeders liegenden Eckpunkten des Tetraeders, und zwar um soviel kleiner, daß genügend Platz für jedes der allseitig drehbaren Gelenke zur Verfügung steht, um ein solches Gelenk als getrenntes Gelenk, beispielsweise als eigenes Kugelgelenk, auszuführen.

Deshalb verfügt die Baugruppe 211 über die allseitig drehbaren Gelenke 207", 210', die Baugruppe 212 über die getrennten allseitig drehbaren Gelenke 207', 209', die Baugruppe 213 über die getrennten Gelenke 208', 209" und die Baugruppe 214 über die Gelenke 208", 210". Die Drehpunkte in der Nähe der Bodenwand 206 des Kastens liegen in der Ausführungsform nach F i g. 2 gleich weit von den Eckpunkten 207 bzw. 208 entfernt, während die in der Nähe der Bodenplatte liegenden Drehpunkte gleich weit von den Eckpunkten 209 bzw. 210 des Tetraeders entfernt liegen. Deshalb können die vier in der Nähe des Kastens liegenden Gelenke gleich weit von der Unterseite des Kastens und die vier anderen Gelenke gleich weit von der Bodenplatte entfernt liegen. Dies ermöglicht es, alle acht mit den Baugruppen 211 bis 214 verbundenen Gelenke mit denselben Abmessungen auszuführen, wie es bei dem in F i g. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel der Fall ist.

Es ist für die Symmetrie der ausgeübten Kräfte keineswegs erforderlich, daß die vier längs der Kanten des Tetraeders sich erstreckenden Baugruppen 211 bis 214 mit Bezug auf die Eckpunkte des Tetraeders in entsprechenden Lagen liegen. Es bleibt zulässig, die zu derselben Baugruppe gehörigen Drehpunkte längs der Kante des Tetraeders, auf der sie liegen, zu verschieben, auch wenn diese Verschiebung nicht für alle Baugruppen denselben Wert hat Fig.7 zeigt schematisch ein Beispiel einer Ausführung, die durch solche ungleiche Verschiebungen der vier Baugruppen entstehen kann. ' Auch bei dieser Ausführungsform brauchen keine konzentrischen, allseitig drehbaren Gelenke verwendet zu werden. Jede Baugruppe ist an jedem ihrer Enden mit einem getrennten, allseitig drehbaren Gelenk, beispielsweise einem Kugelgelenk, versehen, zu welchem Zwecke in der Ausführung nach F i g. 7 genügend Platz zur Verfügung steht

Auch Ausführungsformen, die durch weitere Ver-Schiebung der Baugruppen in der einen oder der anderen Richtung längs einer Kante des Tetraeders entstehen, gehören zur Erfindung. Bei vielen der auf diese Weise entstandenen Ausführungen wird es jedoch nicht möglich sein, die Tragvorrichtung völlig innerhalb des durch Verlängerung der Wände des Kastens erhaltenen, parallelepipedförmigen Raumes aufzustellen.

Es ist außerdem auch bei symmetrischen Ausführungen nicht unbedingt erforderlich, daß die Geraden, auf denen die beiden Drehpunkte der allseitig drehbaren Gelenke jeder der beiden in F i g. 1 dargestellten oberen Baugruppen 101,102 liegen, völlig rechtwinklig auf der Hauptträgheilsachse Y stehen. Verhältnismäßig starke Abweichungen von dieser Lage sind zulässig; falls es eine Vorzugsrichtung für die auf die Tragvorrichtung wirkende Stöße gibt, kann es sogar Vorteile haben, die Richtung dieser Geraden derart zu wählen, daß bei kräftigen Stoßen in dieser Vorzugsrichtung die Baugruppen in die senkrecht zu der Hauptträgheitsachse verlaufende Lage und dann in gewissem Maße durch diese Lage hindurch geschwenkt werden. Die Wahrscheinlichkeit größerer Richtungsänderungen der Hauptträgheitsachse Y infolge des Verschwenkens der oberen Baugruppen 101,102 wird dann verkleinert.

Auch ist es im Rahmen der Erfindung zulässig, die Lage jeder der in F i g. 1 dargestellten oberen Baugruppen 101, 102 derart zu verändern, daß die Drehpunkte der allseitig drehbaren Gelenke längs der Geraden, auf denen sie liegen, verschoben werden, wobei nötigenfalls die Entfernung zwischen den Drehpunkten geändert werden kann. Dies ermöglicht es, die komplizierten, konzentrischen, allseitig drehbaren Gelenke bei den oberen Baugruppen 101, 102 zu vermeiden.

F i g. 3 zeigt eine Draufsicht auf eine entsprechend vereinfachte Tragvorrichtung. In dieser Figur stellt 306 die Oberseite des zu tragenden Kastens dar. Die Teile 301 und 302 sind zwei Baugruppen mit einer Feder und einem Stoßdämpfer, die bei 303 bzw. 304 allseitig drehbar mit der Wand 320 verbunden sind. Bei 305 schneidet die Hauptträgheitsachse Y die Geraden, auf denen die Drehpunkte jeder der Baugruppen 301, 302 liegen. Die Baugruppe 301 ist bei 305' und die Baugruppe 302 ist bei 305" allseitig drehbar mit der Oberseite 306 des Kastens verbunden. Diese Verbindungen sind durch getrennte, allseitig drehbare Gelenke, die in diesem Falle als Kugelgelenke ausgebildet sind, gebildet Es ist außerdem innerhalb des Rahmens der Erfindung zulässig, eine der mit der Oberseite des zu tragenden Gegenstandes verbundenen Baugruppen 301, 302 durch Längsverschiebung an die entgegengesetzte Seite der Hauptträgheitsachse zu legen oder, unter entsprechender Anpassung des von den Baugruppen 301, 302 eingeschlossenen Winkels, das Ganze der beiden den Gegenstand an der oberen Seite stützenden Baugruppen 301, 302 über 90° um die Hauptträgheitsachse Y zu drehen. Auch ist es innerhalb des Rahmens der Erfindung möglich, den Tetraeder 107,108,109,110, dessen Kanten die Lage der vier den Gegenstand an der Unterseite tragenden Baugruppen bestimmt, fiber 90° um die Hauptträgheitsachse Yzu drehen.

Es ist unerwünscht, daß bei den erwähnten Lageänderungen der nicht einer Kante des Tetraeders zugeordne ten Baugruppen 301,302 die Entfernung zwischen der Hauptträgheitsachse Y und den Drehpunkten der allseitig drehbaren Gelenke 305', 305", die die Baugruppen 301,302 mit dem zu tragenden Gegenstand 306 verbinden, bestimmte Grenzen überschreitet Oberschreitet nämlich diese Entfernung einen bestimmten Wert, so könnten durch starke Stöße verursachte

Lageänderungen des Gegenstandes bewirken, daß der Schnittpunkt der Geraden, auf denen die Drehpunkte der allseitig drehbaren Gelenke 305', 305" der erwähnten Baugruppen 301,302 liegen, sich zu weit von dieser Hauptträgheitsachse entfernt oder daß diese Geraden sich kreuzende Gerade werden, die auch die erwähnte Hauptträgheitsachse in einem nicht vernachlässigbaren Abstand kreuzen. Die erwähnten Lageänderungen der Geraden ermöglichen es, den nicht einer Kante des Tetraeders zugeordneten Baugruppen 301, 302 ein Moment in bezug auf die Hauptträgheitsachse Y auf den Gegenstand auszuüben, das zu unerwünschten Drehungen dieses Gegenstandes Anlaß geben wird. Auf Grund ähnlicher Erwägungen ist es nicht erwünscht, daß die Entfernung zwischen dem Drehpunkt eines allseitig drehbaren Gelenkes, das mil einer längs einer Kante des Tetraeders verlaufenden Baugruppe verbunden ist und dem diesem Drehpunkt am nächsten auf derselben Kante des Tetraeders liegenden Eckpunkt des Tetraeders bestimmte Grenzwerte überschreitet.

Es wurde schon erwähnt, daß die Richtungen der beiden durch den Schwerpunkt des Gegenstandes gehenden, zu der Hauptträgheitsachse Y gehörenden Hauptträgheitsachsen X und Z die Orientierung des Tetraeders sowie der beiden nicht einer Kante des Tetraeders zugeordneten Baugruppen bezüglich der Hauptträgheitsachse Y bestimmen. Zu bemerken ist aber, daß es die Hauptträgheitsachsen X und Z nicht immer gibt. Sie sind nämlich dann nicht vorhanden, wenn das Trägheitsmoment um alle durch den Schwerpunkt gehenden, rechtwinklig auf der Hauptträgheitsachse V stehenden Achsen denselben Wert hat. Die Orientierung des Tetraeders und der erwähnten Baugruppen um die Hauptträgheitsachse Y kann dann willkürlich gewählt werden. In der Praxis trifft dies auch zu, wenn es zwar die Hauptträgheitsachsen X und Z gibt, jedoch der Unterschied zwischen den Trägheitsmomenten um diese Achsen klein ist.

Die obengenannten, sich auf die Lage der Baugruppen beziehenden Bestimmungen sind nicht sehr kritisch. Ziemlich große Abweichungen sind zulässig. Ohne nennenswerte Beeinträchtigung der die Stoß- und Schwingungsübertragung abschwächenden Wirkung sind bei einer Tragvorrichtung mit bestimmten Baugruppen Abweichungen zulässig:

1) Die Richtung der Verbindungslinie der Drehpunkte der mit einer Baugruppe verbundenen, allseitig drehbaren Gelenke darf einigermaßen abweichen von der Richtung der Geraden, mit der sie zusammenfallen sollte, beispielsweise von der Richtung einer Kante des Tetraeders.

2) Die erwähnte Verbindungslinie darf mit Bezug auf die Gerade, mit der sie zusammenfallen sollte, merklich in Querrichtung sowie in Längsrichtung dieser Geraden verschoben sein.

3) Der Schnittpunkt der Geraden, die bei den beiden nicht einer Kante des Tetraeders zugeordneten Gelenken die Drehpunkte der mit derselben Baugruppe verbundenen, allseitig drehbaren Gelenke verbinden, braucht nicht genau auf der in der Fig. 1 mit Y bezeichneten Häuptträgheitsachse durch den Schwerpunkt des zu tragenden Gegenstandes zu liegen. Es ist sogar zulässig, daß diese Geraden einander nicht schneiden, sondern in geringem Abstand sich kreuzen, wobei sie die Hauptträgheitsachse Y entweder schneiden oder in geringer Entfernung kreuzen.

4) Es ist zulässig, daß die unter Punkt 3) erwähnten

Geraden in nennenswertem Maße von der im Zusammenhang mit dem zu tragenden Gegenstand günstigsten Richtung abweichen.
Weiter ist es zulässig, daß die beiden, nicht einer Baugruppe zugeordneten Kanten des Tetraeders, dessen andere Kanten die Lage von vier Baugruppen bestimmen:

a) in beträchtlichem Maße abweichen von der rechtwinklig auf der in der Fig. 1 mit Y bezeichneten Hauptträgheitsachse durch den Schwerpunkt des Gegenstandes stehenden Richtung,

b) in beträchtlichem Maße abweichen von den zu den in der F i g. 1 mit X und Z bezeichneten Hauptträgheitsachsen durch den Schwerpunkt des Gegenstandes parallelen Richtungen,

c) die in Fig. 1 mit Vbezeichnete Hauptträgheitsachse durch den Schwerpunkt des zu tragenden Gegenstandes in beschränktem Abstand kreuzen anstatt sie zu schneiden,

d) wenn sie die vorgegebene Hauptträgheitsachse durch den Schwerpunkt des Gegenstandes schneiden, der Schnittpunkt nicht mit der Mitte der Kante zusammenfällt.

Die Tatsache, daß die Bedingungen für die Anordnung keineswegs kritisch sind, hat mehrere Vorteile. Sie erlaubt es beispielsweise, eine Normalausführung für eine Tragvorrichtung zu schaffen, die für Kästen verwendbar ist, in die verschiedene Kombinationen von elektrischen Geräten eingebaut werden müssen, so daß im allgemeinen nach dem Einbau die Lage des Schwerpunktes, die Lage der durch den Schwerpunkt gehenden Hauptträgheitsachsen, das Gewicht und die um die Hauptträgheitsachsen gemessenen Trägheitsmomente nicht bei allen Kästen gleich sind. Trotzdem kann man, wenn die Unterschiede nicht zu groß sind, für solche Kästen dieselbe Tragvorrichtung anwenden.

Ein zweiter dadurch entstehender Vorteil ist die Tatsache, daß man in einfacher Weise die Verwendung der koaxialen Anordnung eines Stoßdämpfers und einer Feder umgehen kann. Die koaxiale Anordnung kann nämlich unter Umständen Nachteile haben. Sie erschwert beispielsweise die Instandhaltung der Stoßdämpfer. Es wäre möglich, kombinierte Anordnungen anzugeben, bei denen die Feder und der Stoßdämpfer nebeneinanderliegen und mittels derselben beiden allseitig drehbaren Gelenke mit dem zu tragenden Gegenstand und der tragenden Einrichtung, d. h. der Basis, verbunden sind. Diese Konstruktionen erfordern

so jedoch meistens Geradführungen, die starkem Verschleiß unterliegen. Die Tatsache jedoch, daß das elastische und das dämpfende Glied innerhalb bestimmter Grenzen in Querrichtung mit Bezug auf die Gerade, längs der sie sich erstrecken müssen, verschoben werden dürfen, ermöglicht es, das elastische und das dämpfende Glied einer Baugruppe nebeneinander zu legen und jedes dieser Glieder mittels eigener, allseitig drehbarer Gelenke mit dem zu tragenden Gegenstand und der tragenden Einrichtung, d.h. der Basis, zu verbinden. Die Fig.4,5 und 6 zeigen eine Ausführung einer neuen Tragvorrichtung, bei der die elastischen und die dämpfenden Glieder getrennt angeordnet sind. Genau wie die in Fig. 1 dargestellte Tragvorrichtung trägt auch diese Tragvorrichtung einen Gerätekasten.

Fig.4 zeigt eine Draufsicht des Kastens, dessen Oberseite mit zwei Stoßdämpfern 401B und 402S sowie mit zwei Federn 4OM und 402Λ verbunden ist Sowohl jede Feder 4OtA 402Λ als auch jeder Stoßdämpfer

401 ß, 402S ist an beiden Enden mit einem Kugelgelenk versehen. Auf einer Seite sind sie mittels eines solchen Kugelgelenkes mit einer Wand 420, auf der anderen Seite mittels eines solchen Kugelgelenkes mit dem zu tragenden Gegenstand, d. h. mit der Oberseite des Kastens, verbunden. Bei dem in der Figur dargestellten Beispiel liegen der Stoßdämpfer und die diesem Stoßdämpfer zugeordnete Feder beiderseits der Geraden, auf der bei einer zusammengebauten Baugruppe mit nur zwei Kugelgelenken die Drehpunkte dieser Geknke vorschriftsmäßig liegen müßten. Andere relative Lagen sind aber auch möglich; so könnte eines der beiden einander zugeordneten Glieder längs der erwähnten Geraden und das andere Glied außerhalb dieser Geraden liegen. Auch wäre es möglich, die beiden einander zugeordneten Glieder entweder rechtwinklig oder schräg mit Bezug auf die obere Wand des Kastens gegenseitig verschoben aufzustellen. Die Schnittpunkte der Geraden, auf denen die Drehpunkte der mit den erwähnten Gliedern verbundenen Kugelgelenke liegen, können sowohl auf als auch in unmittelbarer Nähe der der in F i g. 1 mit Y bezeichneten Hauptträgheitsachse entsprechenden Hauptträgheitsachse liegen.

Fig.5 und 6 zeigen eine Seitenansicht und eine Unteransicht desselben Kastens, dessen Draufsicht in Fig.4 gezeigt ist. In diesen Figuren kann man die Stoßdämpfer und die diesen Stoßdämpfern zugeordneten Federn sehen, die gemäß vier Kanten eines Tetraeders angeordnet sind. F i g. 5 zeigt nur zwei der Federn, nämlich bei 511,4 und 512/4, und zwei der Stoßdämpfer, nämlich bei 511ßund 512ß. Fig.6 zeigt alle mit der Unterseite des Kastens gekoppelten Federn bei 61IA, 612Λ 613.4 und 614/4 und die Stoßdämpfer bei 61 Iß, 612ß, 613ß und 614ß. Eine einem Stoßdämpfer zugeordnele Feder liegt neben diesem Stoßdämpfer. Jeder Stoßdämpfer und jede Feder eine Baugruppe ist am einen Ende mittels eines Kugelgelenkes mit der Unterseite des Kastens und am anderen Ende mittels eines anderen Kugelgelenkes mit einer Bodenplatte 519, 619 verbunden. Diese Ausführungsform hat sich als sehr zweckmäßig erwiesen.

Es erfordert keine weitere Erklärung, daß bei Ausführungen, bei denen die dämpfenden und die elastischen Glieder über getrennte, eigene, allseitig drehbare Gelenke mit dem zu tragenden Gegenstand und der tragenden Einrichtung, d. h. der Basis, verbunden sind, dieselben Freiheiten bezüglich der Anordnung und der Richtung dieser Glieder zulässig sind, wie bei Ausführungen mit dämpfenden und elastischen Gliedern, die paarweise zu Baugruppen zusammengebaut sind.

Bei allen beschriebenen Ausführungen ist einfachheitshalber vorausgesetzt, daß die dämpfenden und die elastischen Glieder, auch wenn sie zu Baugruppen zusammengebaut sind, stets getrennte Glieder sind, wobei ein Glied der einen Art nur eine elastische Kraft und ein Glied der anderen Art nur eine dämpfende Kraft liefern kann, wie beispielsweise eine Stahlfeder und ein Stoßdämpfer. Es ist jedoch auch möglich, Glieder zu bauen, die zwischen zwei allseitig drehbaren Gelenken die Summe einer elastischen und einer dämpfenden Kraft liefern, obwohl sie nicht aus einer Baugruppe mit einem elastischen und einem dämpfenden Glied bestehen. Solche Glieder sind in der Kraftwagenindustrie bekannt.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (11)

Patentansprüche:

1. Die Übertragung von Stoßen und Schwingungen von einer Basis auf einen Gegenstand abschwächende Tragvorrichtung für den Gegenstand, bei der mehrere Baugruppen aus jeweils einem elastischen Glied und einem parallel oder koaxial dazu liegenden stoßdämpfenden Glied vorhanden sind, wobei jedes Glied sowohl mit der Basis als auch mit dem Gegenstand mittels allseitig drehbarer Gelenke verbunden ist und die gleichartigen Glieder derart in Paaren angeordnet sind, daß bei jedem Paar die am Gegenstand liegenden Gelenkpunkte in einem Punkt oder dicht beieinander liegen, während die anderen Gelenkpunkte der Glieder desselben Paares weiter auseinander liegen, dadurch gekennzeichnet, daß sechs Baugruppen vorhanden sind und immer zwei Gelenkpunkte (103 bis 105; 107 bis 110) eines Gliedes (101, 102; 111 bis 115) auf einer Geraden liegen und sowohl bei den elastischen Gliedern als auch bei den stoßdämpfenden Gliedern vier dieser Geraden gleichartiger Glieder (111 bis 115) sich längs der unmittelbar aneinander anschließenden Seitenlinien eines gedachten Tetraeders erstrecken und daß die Richtungen der Geraden der beiden übrigen gleichartigen Glieder (101, 102) voneinander und von den Richtungen der vier Geraden der anderen gleichartigen Glieder (Ul bis 114) wesentlich abweichen.

2. Tragvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden keinem stoßdämpfenden Glied zugeordneten Kanten (115, 116) des Tetraeders wenigstens im Ruhezustand der Tragvorrichtung rechtwinklig oder zumindest nahezu rechtwinklig zueinander sind.

3. Tragvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine vorgegebene Hauptträgheitsachse (Y) des Gegenstandes in dem Ruhezustand der Tragvorrichtung die beiden keinem stoßdämpfenden Glied zugeordneten Kanten (115,116) des Tetraeders schneidet oder in geringer Entfernung kreuzt.

4. Tragvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die vorgegebene Hauptträgheitsachse (Y)\n dem Ruhezustand der Tragvorrichtung jede der beiden keinem stoßdämpfenden Glied zugeordneten Kanten (115, 116) des Tetraeders in ihrer Mitte (117 bzw. 118) oder in unmittelbarer Nähe ihrer Mitte schneidet oder in unmittelbarer Nähe dieser Mitte kreuzt.

5. Tragvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Ruhezustand der Tragvorrichtung die vorgegebene Hauptträgheitsachse (Y) rechtwinklig oder zumindest nahezu rechtwinklig zu jeder der beiden keinem stoßdämpfenden Glied zugeordneten Kanten (115, 116) des Tetraeders ist.

6. Tragvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 3,4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Ruhezustand der Tragvorrichtung die beiden keinem stoßdämpfenden Glied zugeordneten Kanten (115, 116) des Tetraeders zwei Hauptträgheitsachsen (X, Z) des Gegenstandes zumindest nahezu ^&Γ> parallel sind.

7. Tragvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der keiner Kante des Tetraeders zugeordneten stoßdämpfenden Glieder (401B, 402ß, 51 Iß, 512ß, 611B, 6125,6135 und 614B) in einem Punkt, der auf oder in unmittelbarer Nähe der vorgegebenen Hauptträgheitsachse (Y) des Gegenstandes liegt, allseitig drehbar mit dem Gegenstand verbunden ist

8. Tragvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Ruhezustand der Tragvorrichtung für jedes der beiden keiner Kante des Tetraeders zugeordneten übrigen stoßdämpfenden Glieder (101, 102) die Verbindungslinie der Drehpunkte (103,104) der mit dem betreffenden Glied verbundenen allseitig drehbaren Gelenke rechtwinklig oder nahezu rechtwinklig zu der vorgegebenen Hauptträgheitsachse (Y) des Gegenstandes ist

9. Tragvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet daß die Geraden, die bei jedem der beiden keiner Kante des Tetraeders zugeordneten übrigen stoßdämpfenden Glieder (101,102), die Drehpunkte (103,104,105) der zugehörigen allseitig drehbaren Gelenke verbinden, in dem Ruhezustand der Tragvorrichtung mit einer durch die vorgegebene Hauptträgheitsachse (Y) und eine der anderen Hauptträgheitsachsen (X, Z) gebildeten ebenen Fläche zumindest nahezu gleiche Winkel einschließen und beiderseits dieser Fläche liegen.

10. Tragvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die die Drehpunkte (103, 104, 105) der allseitig drehbaren Gelenke verbindenden Geraden im Ruhezustand der Tragvorrichtung zumindest nahezu symmetrisch in bezug auf die ebene Fläche liegen.

11. Tragvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine Baugruppe jeweils mittels eines einzigen allseitig drehbaren Gelenkes mit dem Gegenstand und mit der Basis verbunden ist.