DE1892453U - Vorrichtung zum schwingungsfreien aufhaengen grosser massen. - Google Patents

Description

R/ 229 152*20.3.Ε4

PATENTANWALT DIPL.-PHYS. HEINRICH SEIDS

Wiesbaden · Rheinstraße 121 ■ Postfach 670 · Telefon 28459 Postscheckkonto Frankfurt/Main 181008 · Deutsdie Bank 723478

S/Seh,

Societe di-fce: 7IBRiCHOC Paris/ Frankreich

Torrichtung sum schwingungsfreien

Priorität5 Frankreich vom 11* September 1961

französische Patentanmeldung Ir.872

Gegenstand der Heuerung ist eine Torrichtung zum schwingungsfreien Aufhängen grosser Massen, wie Eisenbahnwaggons, Maschinen u. dgl. unter Terwendung von Stahlfedern*

Is ist bereits vorgeschlagen worden zur Erhöhung der Dämpfung der Schwingungen die eigentlichen Federn mit parallel zur leder angeordneten Dämpferkissen aus gewirktem Metalldraht zu kombinieren. Diese bekannten Vorrichtungen zum Schutz gegen Schwingungen verhindern zwar die Übertragung von niederfrequenten Schwingungen, d.h.in der Grossanordnung von 10 Hs. Sie verhindern je«

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docii nicht die Übertragung von hochfrequenten S ohwingung en.

Ss hat sieh nun afc er gezeigt, daß diese bisher von T)ämpfungselementen nicht absorbierten hocMbequenten Schwingungen eine der Hauptursachen des Bruchs τοπ elastischen Metallteilen bilden? insbesondere von Schraubenfeder^ Die aus verschiedenen Ursachen entstehenden Schwingungen pflanzen sich in den Massen fort und v/erden an die Federn weitergeleitet, die mit diesen Massen in unmittelbarer Berührung stehen, so daß solche Federn ihrerseits in Schwingungen zu geraten suchen« Infolge ihrer Ausbildung haben sie ,jedoch sine Trägheit, die ihnen nicht gestattet Schwingungen so hoher Frequenzen zu folgen, so daß sie unweigerlich brechen. Diese Erscheinung ist umso ausgeprägter, .je grosser die Trägheit der "feder ist» Die Erfahrung zeigt übrigens, daß bei Schraubenfedern stets oder fast stets die erste Mutζwindung auf der Seite bricht, auf welcher die Schwingungen heber ]?requenäen eintreten»

Bar !Teuerung liegt die Erkenntnis sugrunde, daß es von besonderer Wichtigkeit ist, Maßnahmen zu treffen,

um solche ,schweren und trägen ledern "/or Schwingungen höherer Frequenz zu schützen, die sie nicht aufgrund ihrer Federeigenschaften absorbieren können. Dies gilt besonders für die Isolierung von schweren und umfangreichen Anlagen, Appasten, Eisenbahnwaggons u. dgl., die die Yerwendung von elastischen Teilen mit verhältnismässig grossen Abmessungen erfordern»

Man kennt bereits Torrichtungen, bei denen die Fed.er zur Schallisolierung a,uf einem Gummikissen abgestützt ist. Es ist auch bereits bekannt Dämpferelemente aus Gummi für niedere Frequenzen, die im Innenraum von Schraubenfedern parallel zu diesen anzubringen sind, mit Aussenf!ansehen zu versehen, die sich auf die Stirnseiten der Federn legen» In allen Fällen wird jedoch durch solche Guamielemente kein Schutz der Feder gegen Schwingungen höherer Frequenzen erreicht, weil G-urnmi nicht geeignet ist Schwingungen höherer Frequenzen zu absorbieren. Ausserdem hat Gummi die Eigenschaft von Schwingungen höherer Frequenz beeinflusst und brüchig zu werden.

Es lässt sich auch kein wirksamer Schutz von schweren Federn erreichen, wen», man die bekannten mit der Feder

parallel gelegten Dämpf ericiss en aus gewirktem Metalldraht mit Anssenf!ansehen über die Feder— stirnstein greifen ließe, da diese Dämpf ericiss en auf die Absorption niederer Frequenzen abgestellt sind. und mit ihren durch die Flansche vergrösserten Auflageflachen Schwingungen höherer Frequenz nur noch besser aufnehmen und auf die Feder übertragen würden.

Demgegenüber wird durch die !Teuerung ein wirksamer Schutz der Feder erreicht. Die Vorrichtung nach der Feuerung, welche zum schwingungsfreien Aufhängen grosser Massen dient, wie Sisenbahiiwaggons, Maschinen und dgl, unter Verwendung von Stahlfedern, die aufgrund ihres der zu tragenden Last angepassten grosson Querschnittes nicht geeignet sind. Schwingungen höherer Frequenz aufgrund ihrer Federeigensehaften zu absorbieren und deshalb an ihren Enden zum Brechen neigen, und unter Verwendung mindestens eines mit der Feder parallel gelegtem Dämpferkissens solcher Art, daß die Feder und das Kissen zusammen niederfrequente Schwingungen, beispielsweise τοη etwa 10 Hs absorbieren, ist dadurch gekennzeichnet, daß sie zusätzlich in Kiaiäbination mit der Feder und dem oben angeführten ersten Dämpfer— kissen aber unabhängig von beiden zumindest einen zweiten Dämpferteil in Art eines Kissens aus gewirktem Metalldraht aufweist, daß in Reihe mit der Feder angeordnet ist und auf die Absorption von Schwingungen höherer, sum Bruch der Feder führender Frequent abgestellt ist. Hierdurch wird

erreicht, daß solange niederfrequente Schwingungen entstehen, dieser zweite Dämpf erteil überhaupt nicht beeinflusst; wird und diese niederfrequenten Schwingungen wie ein starres Element

an die Feder überträgt» Sobald aber Schwingungen höherer Frequenzen entstehen, die die Feder gefährden, werden diese vom zweiten Dämpferteil absorbiert. Es wird hierdurch nicht allein die Absorption dieser Schwingungen höherer Frequenz verbessert, sondern Tor allem die Feder selbst vor Bruch geschützt·

Die feuerung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung an Hand einiger Beispiele erläutert!

Fig. 1 Schematische eine erfindungsgemässe, schv/ingungs-

dämpfende Vorrichtung?
Fig. 2 eine Ausführungsabwandlimg der Vorrichtung nach

Fig. 1 und
Pig. 5 mit der neuerungsgemässen Vorrichtung ausgerüstetes Drehgestell für Eisenbahnwagen im Schnitt.

Bei den in Fig. 1 und 2 gezeigten beiden Ausführungsbeispielen der !Teuerung stellt die Fig. 1 schematised. eine beliebige Maschine dar, die eine Quelle von Schwingungen hoher Frequenz bildet und auf einem Sockel 2 mittels

ruht eines elastischen Teils bekannter irt/der hier

durch eine mit einem Dämpferkissen 4 versehene Schrauben-

feeler 3 gebildet wird.

Zwischen der Maschine 1 und dem elastischen Seil ist ein Dämpfer teil 5 aus gewirktem metalldraht a.ngeord.net, der seinerseits zwischen einem an der Haschine befestigten Fußteil 6 und einer Platte oder einem Zwischenstück 7 angeordnet ist, an welchem sich die Feder 3 entweder unmittelbar, oder über eine zweite Platte oder ein aweites Zwischenstück 8 ahstütst, wie dies Fig. 1 zeigt.

Der Bämpferteil 5 wird durch ein Kissen aus gewirktem Metal!draht gebildet, das eine Yorverdichtung erfahren haben kann oder nicht» Bei dem in I?ig. 1 dargestellten Pail hat das Kissen die Porra einer abgeplatteten Spule oder eines zylindrischen Ringes mit ebenen Flächen. Die mit diesem Kissen 5 zusammenwirkenden Flächen des Pußteiles 6 und des Zwischenstücks 7 sind dementsprechend ebenfalls eben«

Die in der Maschine entstehenden hochfrequenten Schwingungen können die leder 3 nicht erreichen, da keine Berührung zwischen der Maschine und der Feder besteht und die Verbindung ausschließlich über das Kissen 5 erfolgt, da,s einen grossen Teil der ankommenden Schwingungen höherer

Frequenz absorbiert»

Die lOrm und die Teilung der Maschen des Gewirks, sowie die Dicke des Kissens oder seine etv/aige Yorverdichtung werden entsprechend der Frequenz der von der Maschine erzeugten Schwingungen derart gewählt, daß die Absorption für das betrachtete Prequenzspektrum am gross ten ist.

Falls die Maschine gegen von dem Boden Übertragens Schwingungen geschützt werden soll, wird der Dämpferteil5 an dem anderen Ende des elastischen Seils angeordnet, d.h.· zwischen der Feder 3 und dem Sockel 2.

Natürlich kann auch eine Schwingungsdämpfung in den "beiden Richtungen hergestellt werden d.h. man kann gleichzeitig die von der Maschine erzeugten und die von dem Boden übertragenen Schwingungen dämpfen, indem man einen Dämpferteil an jedem Ende des elastischen Teils vorsieht»

Das Kissen 5 kann auch eine von der in ?ig. 1 dargestellten Porra abweichende Form erhalten z.B. die Form eines zylindrischen Ringes mit konischen Flächen. Biese D¹OrHi erleichtert die Anbringung des Kissens und bewirkt seine sozusagen selbsttätige Zentrierung»

Fig. 2 zeigt sine Ausführungsform bei der auf jeder Seite der Feder 3 konische Kissen 9 und 9^J zwischen Fußteilen 10,10' und Platten 11,11' vorgesehen sind·, während mit dem Kissen 9, 9' zusammenwirkenden Flächen eine der form der Kissen entsprechende konische Form haben»

Fig. 3 zeigt eins andere Anwendung der !feuerung auf die Abfederung eines Drehgestelles für Eisenbahnwagen» !Diese Abfederung enthält swei Schraubenfedern 3a und 3b. Parallel zu diesen Schraubenfedern 3a und 3b liegen zwischen dem Wagengestell 12 und dem Qlkasten 13 angeordnete Dämpferkissen 4a und 4b. Zwischen den Federn 3a und 3b und dem Wagengestell 12 sind "Dämpferglieder 9& und 9b konischer Form angeordnet, die ihrerseits zwischen Pußteilen 10a, und 10b und Zwischenstücken 11a und 11h angeordnet sind. Zwischen den Federn 3a und 3b und dem Ölkasten 13 sind in gleicher Weise Dämpferglieder 9'θ- und 9'b angeordnet, die, wie die G-lieder 9a und 9b ausgebildet sind und mit Fußteilen 10'a und 10'b und Zwischenstücken 11'ä und 11'b zusammenwirken.

'Der Schutz der Blattfedern 14 des Drehgestells erfolgt durch einen Dämpferteil 15 in Form eines Stapels von Kissen-18 ebenfalls konischer Form, welcher zwischen zwei 'feilen 16 und 1? angeordnet ist, von denen der eine mit dem Wagengestell und der andere mit der Blattfeder starr

verbunden ist, so daß diese Teile die gleiche Aufgabe wie der Fußteil und das Zwischen tuck der vorhergehenden Beispiele erfüllen» Die den Stapel bildenden konischen Kissen 15 sind vorzugsweise voneinander durch ebenfalls konische Schalen Seteeiea 19 getrennt, wie in Fig. 3 dargestellt. Diese Schalen sollen die Zentrierung der Kissen erleichtern und können Randleisten aufweisen, mit welchen sie den Stapel in seiner Lage halten»

Durch dieses Hinzufügen von Dämpferteilen werden die Schraubenfedern gegen die Schwingungen höherer Frequenz geschützt, welchen die Eisenbahnwagen infolge der Stösse bei dem Fahren der Räder über die Schienenlaschen, die Herzstücke von Kreuzungen usw» ausgesetzt sind, v/ob ei diese Stösse entweder unmittelbar durch die Räder des Drehgestells an welchem die Federn angebracht sind, oder durch das ¥agengestell das sich ständig in mechanischer Berührung mit den anderen Wagen befindet, übertragen werden·

Die Erfahrung hat gezeigt«, daß bei einem Drehgestell mit einer Eigenfrequenz in der G-rössanordnung ron 3 bis 5 Hz die Dämpfung der hochfrequenten Schwingungen d.fe. der Unterschallfrequenzen, der -Schallfrequensen oder der Über— schallfrequenzen grössenordnungsmässig 50% beträgt»

Die !Teuerung kann auch abgewandelt werden. Es können s.S. Stapel von flachen Kissen anstatt von konischen Kissen benutzt werden, Ferner können die Kissen andere als die zur Erläuterung der Heuerung gewählte 'Formen haben.

Claims (1)

1. R/ 229 152*28.5.64

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   S chutzans prüche

   1» Vorrichtung zum schwingungsfreien Aiif hängen grosser Massen, wie Eisenbahnwa,ggons, Maschinen dgl, unter Verwendung ron Stahlfedern, die aufgrund ihres der zu tragenden Last angepassten grossen Querschnittes nicht geeignet sind, Schwingungen höherer Frequenz aufgrund ihrer Federeigenschaften zu absorbieren und deshalb an ihren Enden sum Brechen neigen, und unter Verwendung mindestens eines mit der Feder parallel gelegten Dämpferkissens solcher Art, daß die Feder und das Kissen zusaminen niederfrequente Schwingungen, beispielsweise von etwa 10 Hz absorbieren,dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zusätzlich in Kombination mit der Feder (3,3a,3b,14) und den oben angeführten ersten Dämpferkissen (4,4a,4b) aber unabhängig von beiden zumindest einen aweiten Dämpferteil (5,9,9%9a,9'a,9b,9'b,15) in Art mindestens eines Kissens aus gexfirktem Metalldraht aufweist, das in Reihe mit der Feder (3,3a,3b,14) angeordnet ist und auf die Absorption von Schwingungen höherer, zum Bruch der Feder führender Frequenz abgestellt ist.

   2, Yorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Dämpferteil (5) die i'orsi einer abgeplatteten Spule oder eines zylindrischen Hinges mit ebenen Flächen hat.

   3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Dämpferteil (9,9'? 9&,9'a, 9ΐ3,9^!ΐ3?18) ö-i-^e S¹OrBi eines zylindrischen Ringes mit konischen Flächen hat«

   einem
   4.Torrichtung nach/der Ansprüche 1 bis 3> dadurch gekenniseichnet, daß der Dämpfereteil (5»9>9'> 9a,9'a>9'b»9^lb,15) zwischen einem sich auf eier aufzuhängenden Masse oder der Stützfläche abstützenden Fußteil (6,1OjIO' ,1Oa,10»a,10b, 10¹Ts, 16) und einem Zv/is ohenstüok (6,11,11', 11a, 11' a, lib, 11 ¹Id, 17) angeordnet ist, wobei der Fuß teil und das Zwischenstück üiit\Stütsflachen versehen sind, die den Dämpferteil aufnehmen und in ihrer Pοrs dem Profil des Dämpferteiles entsprechen, und das Zwischenstück unmittelbar oder mittelbar mit der Peder 3₅ 3a, 3b, 14) in Berührung steht*

   5· Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4-? dadurch gekennzeichnet, daß der Dämpferteil (15) durch einen Stapel τοπ durch ringförmige Schalen (19) voneinander getrennten Dämpferkissen (18) gebildet ist.

   6. Vorrichtung nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß der Stapel -von Dämpferkissen (18) mit konischen Flächen gebildet ist, zwischen welchen Schalen (19) Scheiben oder dgl. ebenfalls konischer Form angeordnet sind«

   Diese Unl«*ioge (Besetuetbung wo Schuizons,«.) isi die ^uleJzf eingereichte; sie A-eichl /on der Wo» fo**wf¥9 d« urspfönglioh eingereichten UnMogen ob. Oi» rtehtlicb« 3ed#utimg d«r Abweichung isr nicht geprüft Dia tirsprÜRgSich eiste^eichtan Uaieriagen bsfirnien sich in den Amisakren. Sie kann·* jsaterzeif ohne Wcohwais re«*i«fohan InäerMses geböhreafral eingesehen werden. Auf Antrag werden hiervon omh Foiokopien oder Film· ve z« den üblichen Preisen aelleferi Deufsches pafenfamh Gebrauchsmustersfeiio