DE19712292A1 - Flanscheinheit zur aktiven Schwingungsunterdrückung - Google Patents

Flanscheinheit zur aktiven Schwingungsunterdrückung

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Description

Die Erfindung betrifft eine Flanscheinheit zur aktiven Schwingungsunter­ drückung, wobei die Flanscheinheit zwischen einem Schwingungserreger und einer steifen Struktur angeordnet ist.
Aus den DE 43 10 825 C1 und DE 195 24 080 C1 ist es bekannt, bei einem Stab mit einer rohrförmigen Wandung aus Kohlefaserverbundwerkstoff ein aktiv steuerbares druckerzeugendes Element innerhalb des Stabes oder auf der Außenseite und im Inneren des Stabes anzuordnen. Ein solches aktiv steuerba­ res druckerzeugendes Element liegt dann stirnseitig gegen Druckscheiben an, die gegen die Stirnseiten der beiden Stabelemente anliegen. Bei der DE 43 10 825 C1 ist über dem Bereich des aktiv steuerbaren Elementes auf der Außenseite der rohrförmigen Wandung des Stabes eine Muffe angeordnet, welche die angrenzenden Enden von zwei Stabelementen übergreift, mit diesen verklebt ist und als Feder wirkt, über die Rückstellkräfte ausgeübt werden.
Bei der DE 195 24 080 C1 ist im Bereich des Trennspaltes zwischen zwei Stab­ elementen auf der Außenseite ein ringförmig ausgebildetes druckerzeugendes Element angeordnet, das aktiv steuerbar ist. Dieses Element liegt stirnseitig gegen Schultern an, die durch auf den angrenzenden Enden der Stabelemente aufliegende und mit der Oberfläche der Stabelemente fest verbundene Ele­ mente gebildet sind. Durch das ringförmige druckerzeugende Element sind die beiden Stabelemente axial geführt. Für das zylinderringförmige Element werden die beiden Stabelemente voneinander weggedrückt. Dieser Kraft wirkt das im Inneren des Stabes zwischen den beiden Stabelementen vorgesehene, eben­ falls axial wirkende druckerzeugende zweite Element entgegen. Dieses wird beidseitig von Faserschlaufen übergriffen, die über kuppelförmige Ansätze ge­ führt sind. Die Schlaufen sind vorzugsweise um 90° gegeneinander versetzt angeordnet. Durch die Schlaufen wird eine Längenänderung des inneren, axial wirkenden druckerzeugenden Elementes auf die beiden Stabelemente über­ tragen. Eine solche Längenänderung zieht die beiden Stabelemente zusam­ men.
Für die druckerzeugenden Elemente wird in beiden genannten Druckschriften (DE 43 10 825 C1, DE 195 24 080 C1) vorzugsweise ein Piezoelement verwen­ det.
Die in den beiden Druckschriften beschriebenen Stäbe werden vornehmlich in Fachwerkstrukturen eingebaut und können dort, versehen mit einer entspre­ chenden Regelung Schwingungen des Fachwerks unterdrücken. Die Stäbe sind passiv hochbelastbar und werden in einem gewünschten Lastbereich aktiv betrieben. Es ist jedoch nicht immer möglich, Schwingungserreger, beispiels­ weise Antriebsmotoren, in Fachwerkstrukturen mit einzubauen, so daß eine Schwingungsunterdrückung mit aktiven Stäben, wie sie in den beiden Druck­ schriften beschrieben sind, möglich wäre.
Es kommt vielmehr häufig vor, daß derartige Schwingungserreger oder Antriebs­ elemente an andersartigen Strukturen, beispielsweise Kastenstrukturen, be­ festigt werden. Es hat sich gezeigt, daß dabei dann jedwede aktive Beeinflus­ sung nur an der Befestigung der Strukturen an den Schwingungserregern oder dem Antriebselementensitz vorgenommen werden kann.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Flanscheinheit zur aktiven Schwingungsunterdrückung zu schaffen, bei der die Flanscheinheit zwischen einem Schwingungserreger und einer Struktur angeordnet ist, wobei die Flan­ scheinheit auch Querkräfte aufnehmen kann.
Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 definierte Erfindung gelöst. Wei­ terbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen definiert.
Dadurch wird eine Flanscheinheit zur aktiven Schwingungsunterdrückung ge­ schaffen, die sowohl Druck- als auch Zugkräfte sowie auch Querkräfte auf­ nehmen kann. Durch das Vorsehen eines aktiv steuerbaren druckerzeugenden Elementes, insbesondere in Form eines Piezoelementes, kann durch Änderung der angelegten elektrischen Spannung eine sehr schnell reagierende An­ passung an Lastwechsel erfolgen. Durch Vorsehen eines Feingewindes in einer insbesondere metallischen Druckplatte kann vorteilhaft eine genaue Einstellung der Vorbelastung des aktiv steuerbaren druckerzeugenden Elementes in einer Prüfmaschine erfolgen. Faserschlaufen im Inneren der Flanscheinheit erhalten dadurch vorteilhaft eine Zugvorlast, das steuerbare druckerzeugende Element eine wählbare Druckvorlast. Durch das Vorsehen eines Rohres, insbesondere eines Kohlefaserverbund-(CFK)-Rohres mit einer ± 45°-Orientierung der Fasern kann vorteilhaft eine Schubsteifigkeit im äußeren Bereich der Flanscheinheit ge­ schaffen werden.
Im Prinzip wird eine Flanscheinheit zur aktiven Schwingungsunterdrückung ge­ schaffen, bei der die Flanscheinheit zwischen einem Schwingungserreger und einer Struktur angeordnet ist und zwei Flansche aufweist, zwischen denen ein aktiv steuerbares druckerzeugendes Element, zumindest zwei Faserverbund­ schlaufen und ein Rohr angeordnet sind. Das aktiv steuerbare druckerzeugende Element ist vorzugsweise ein Piezoelement. Es ist vorteilhaft mittig zwischen den Flanschen angeordnet. Um das aktiv steuerbare druckerzeugende Element herum sind vorzugsweise mehrere Faserverbundschlaufen angeordnet. Besonders bevorzugt sind sie von dem ersten Flansch zum zweiten geführt, dort durch zwei Öffnungen gefädelt und wieder zurück zum ersten Flansch geführt und auch dort durch Öffnungen gefädelt. Das Rohr, insbesondere ein CFK-Rohr oder auch ein Aluminium-Rohr, ist vorzugsweise außen zwischen den beiden Flanschen angeordnet. Es ist dort besonders bevorzugt zwischen den beiden Flanschen formschlüssig eingefügt.
Druckbelastungen der Flanscheinheit werden über die beiden Flansche, welche besonders bevorzugt aus Kohlefaserverbundwerkstoff gefertigt sind, und das aktiv steuerbare druckerzeugende Element geleitet. Zugkräfte hingegen werden von einem Flansch zum anderen über die Faserverbundschlaufen geleitet. Die an der Flanscheinheit angreifenden Querkräfte werden von dem außen liegen­ den Rohr aufgenommen. Das aktiv steuerbare druckerzeugende Element, insbesondere das Piezoelement als Piezo-Aktuator, dehnt sich beim Anlegen einer elektrischen Spannung aus und dehnt dadurch die Faserverbund­ schlaufen. Diese dienen hier als Federelemente. Die Steifigkeit der Federele­ mente ist in weiten Bereichen durch die Wahl eines entsprechenden Faserma­ terials und einer entsprechenden Anzahl von Faserverbundschlaufen einstell­ bar.
Um optimal arbeiten zu können, sollte das aktiv steuerbare druckerzeugende Element vorgespannt werden. Zu diesem Zweck wird vorzugsweise eine me­ chanische Einstellmöglichkeit vorgesehen. Diese wird besonders bevorzugt da­ durch ermöglicht, daß der Piezo-Aktuator einseitig über eine Isolierscheibe ge­ gen eine Druckplatte gestützt wird, die mittels Feingewinde in ein metallisches Hülsenelement eingeschraubt ist. Das metallische Hülsenelement seinerseits ist in einer entsprechenden Öffnung oder Bohrung in einer Flanschplatte angeord­ net. Zum Erzeugen einer Vorbelastung des Piezoelementes wird die gesamte Flanscheinheit in einer Prüfmaschine mit einer definierten Kraft auseinanderge­ zogen. Die Druckplatte wird über das Feingewinde nachgeführt. Anschließend wird die Flanscheinheit wieder entlastet, wodurch sich das Piezoelement in einer Druckvorlast und die Faserverbundschlaufen in einer Zugvorlast befinden.
Während die Flanscheinheit zum Zwecke der Vorbelastung gedehnt wird, kann für das außen angeordnete Rohr durch bevorzugtes Vorsehen von verschieb­ baren oder Einstellringen und Stellschrauben, welche über den Umfang der Flanscheinheit verteilt sind, ein entstehender Längenunterschied nachgestellt werden. Da das Rohr formschlüssig zwischen den beiden Flanschen eingefügt ist, wird besonders bevorzugt, bei Verwendung eines Kohlefaserverbund- (CFK-)-Rohres eine Verstärkung der beiden Ränder des CFK-Rohres durch unidirektionale Faserringwicklungen vorgesehen. Dadurch wird vorteilhaft ein seitliches Verschieben des CFK-Rohres vermieden.
Zur näheren Erläuterung der Erfindung wird im folgenden ein Ausführungsbei­ spiel einer Flanscheinheit zur aktiven Schwingungsunterdrückung anhand der Zeichnungen beschrieben. Diese zeigen in:
Fig. 1 eine seitliche Schnittansicht einer erfindungsgemäßen Flansch­ einheit und
Fig. 2 eine Frontansicht auf die Flanscheinheit gemäß Fig. 1 in der Dar­ stellung ohne Abdeckscheibe.
In Fig. 1 ist eine seitliche Schnittansicht einer erfindungsgemäßen Flanschein­ heit 1 dargestellt. Die Flanscheinheit 1 weist zwei Flansche 2, 3 auf. Der Flansch 2 weist eine äußere Abdeckscheibe 10, der Flansch 3 eine äußere Ab­ deckscheibe 20 auf. Im Umfangsbereich der Abdeckscheibe 20 sind Stell­ schrauben 21 über den Umfang verteilt angeordnet. Die Stellschrauben lagern mit ihrem Fußbereich an einem verschiebbaren Ring 22 an. Der verschiebbare Ring ist vorzugsweise aus Stahl gefertigt. Zwischen der Abdeckscheibe 20 und dem verschiebbaren Ring 22 ist ein weiterer Ring 23 angeordnet. Der Ring 23 ist ebenfalls vorzugsweise aus Stahl gefertigt. Die Stellschrauben sind in den äußeren Umfang eines Kragens 24 des Stahlrings 23 eingeschraubt.
In den Stahlring 23 ist formschlüssig eine Flanschplatte 25 eingefügt. Die Flanschplatte 25 ist vorzugsweise aus Kohlefaserverbundwerkstoff (CFK) gefer­ tigt. Sie kann aber auch beispielsweise aus Aluminium bestehen.
Zur Innenseite der Flanscheinheit 1 hin wird die Flanschplatte 25 in einem Ab­ satz 26 des Stahlrings 23 gehalten. In diesem Bereich ist eine dünne Flansch­ platte 27 mit mittiger, vorzugsweise runder Öffnung 28 als ringförmige Flanschplatte angeordnet.
Durch den äußeren, zum Absatz 26 des Ringes 23 weisenden Umfang der ringförmigen Flanschplatte 27 sind Schrauben 29 durchgeführt. Mit ihrem Ende ragen sie aus der Abdeckscheibe 20 heraus. Der Kopfbereich der Schrauben 29 lagert auf der Innenseitenfläche der ringförmigen Flanschplatte 27 im Inneren der Flanscheinheit an.
Der verschiebbare Stahlring 22 bildet einen Kragen 32. Gegen diesen Kra­ gen 32 und den äußeren Umfang des verschiebbaren Ringes 22 lagert ein Rohr 30 mit seinem einen Ende formschlüssig an. Bei Verwendung eines CFK- Rohres ist vorzugsweise eine Orientierung des Gewebes von ±45∘ vorgesehen. Dadurch weist das Rohr eine Schubsteifigkeit und Festigkeit gegen Querkräfte auf. Im Bereich des formschlüssigen Anliegens an dem verschiebbaren Ring 22 ist bei Verwendung eines CFK-Rohres auf der Außenseite des Rohres 30 eine unidirektionale Faserringwicklung 31 vorgesehen. Das Rohr 30 kann beispielsweise auch aus Aluminium bestehen.
Mit seinem anderen Ende lagert das Rohr 30 gegen eine breite Ringflansch­ platte 15 des Flansches 2 an. Die Flanschplatte 15 ist vorzugsweise aus Kohle­ faserverbundwerkstoff (CFK) gefertigt. Sie kann aber ebenso aus z. B. Alu­ minium bestehen. Im Unterschied zu der Flanschplatte 25 des Flansches 3 ist die Ringflanschplatte 15 mit einer zentralen Öffnung 16 und mit einem solchen Durchmesser versehen, daß sie fluchtend mit dem äußeren Umfang des Rohres 30 abschließt.
Auf ihrer Außenseite wird die Ringflanschplatte 15 von der Abdeckscheibe 10 abgedeckt. Auf ihrer Innenseite ist eine ringförmige Flanschplatte 17 vorgese­ hen. Die ringförmige Flanschplatte 17 ist sehr viel dünner als die Ring­ flanschplatte 15 gefertigt. Sie weist, ebenso wie die ringförmige Flanschplatte 27, eine zentrale Öffnung 18 auf. Die Öffnung ist aber konisch geformt.
In der Öffnung 18 der ringförmigen Flanschplatte 17 und der Öffnung 16 der Ringflanschplatte 15 ist ein Hülsenelement 40 angeordnet. Das Hülsenelement weist ein zylindrisch geformtes Teilstück, ein konisch zulaufendes Teilstück und einen äußeren Kragen 41 auf. Der Kragen lagert auf der Innenfläche der ring­ förmigen Flanschplatte 17 auf. Das Hülsenelement ist in die Öffnungen 16,18 der beiden Flanschplatten 15,17 formschlüssig eingefügt. Vorzugsweise ist das Hülsenelement aus Metall gefertigt. Es weist ein Innengewinde als Feingewinde auf.
Durch die beiden Flanschplatten 15, 17 und die Abdeckscheibe 10 sind Schrau­ ben 19 geführt. Die Schrauben 19 ragen mit ihren unteren Enden aus der Ober­ fläche der Abdeckscheibe 10 heraus. Die Schraubenköpfe lagern an der Innen­ fläche der ringförmigen Flanschplatte 17 im Inneren der Flanscheinheit an.
In das Hülsenelement 40 ist eine Druckplatte 42 eingeschraubt. Die Druck­ platte 42 weist zu diesem Zweck einen mit einem Außengewinde als Feinge­ winde versehenen Teilbereich auf. An diesen Teilbereich schließt sich über ein konisch auskragendes Teilstück die eigentliche Druckplatte an. Auf der Ober­ fläche der Druckplatte 42 ist eine Isolierscheibe 43 angeordnet. Die Isolier­ scheibe 43 dient zur Isolation eines zwischen ihr und den beiden Flansch­ platten 27, 25 angeordneten, aktiv steuerbaren druckerzeugenden Ele­ mentes 50, insbesondere eines Piezoelementes. Das Piezoelement ist über eine Isolierscheibe 44 in der Öffnung 28 der ringförmigen Flanschplatte 27 angeordnet. Es ist darin formschlüssig gehalten.
Um das Piezoelement 50 herum sind Faserverbundschlaufen 60 angeordnet. Die Faserverbundschlaufen sind jeweils vorzugsweise an der ringförmigen Flanschplatte 17 mit beiden Enden befestigt. Durch in Fig. 1 nicht dargestellte Öffnungen innerhalb der Flanschplatten 27, 25 und 17,15 sind die Schlaufen durchgefädelt. Sie werden also von den Flanschplatten 15 und 17 kommend durch die Flanschplatten 27 und 25 gefädelt und zu den Flanschplatten 15 und 17 zurückgeführt und dort ebenfalls durch Öffnungen gefädelt. Die Faser­ verbundschlaufen bestehen vorzugsweise aus Kohlefaserverbundwerkstoff.
An dem auf der ringförmigen Flanschplatte 17 aufgelagerten und formschlüssig gegen die Flanschplatte 15 gelagerten Ende des Rohres 30 ist zur Verstärkung auch dieses Randes bei Verwendung eines CFK-Rohres 30 eine der unidi­ rektionalen Faserringwicklung 31 entsprechende Faserringwicklung 33 vorge­ sehen.
Das Rohr (30) wird vorzugsweise nicht zwischen den Flanschplatten 15, 17 und dem verschiebbaren Ring 22 eingeklebt, sondern dazwischen formschlüssig an­ geordnet. Der Grund dafür liegt darin, daß zum Einstellen einer Vorlast des Pie­ zoelementes 50 die gesamte Flanscheinheit in einer Prüfmaschine mit einer definierten Kraft auseinandergezogen wird. Nachfolgend wird die vorzugsweise metallische Druckplatte 42 in dem Hülsenelement 40 über ihr Feingewinde nachgeführt. Anschließend findet eine Entlastung der Flanscheinheit statt. Da­ durch befindet sich das Piezoelement 50 in einer Druckvorlast und die Faserver­ bundschlaufen 60 in einer Zugvorlast.
Während des Auseinanderziehens der Flanscheinheit, also deren Dehnen, würde eine Klebverbindung von Rohr 30 und Flanschen 2, 3 zerstört. Daher wird vorzugsweise durch Verstellen der Stellschrauben 21 und dadurch erfolgendes Drücken gegen den verschiebbaren Ring 22 als Einstellring der sich im Inneren der Flanscheinheit durch das Verstellen des Hülsenelementes mit dem Feingewinde ergebende Längenunterschied nachgestellt. Dies ist zum Anpas­ sen des formschlüssig zwischen dem verschiebbaren Ring und der Flansch­ platte 15 eingefügten Rohres 30 zweckmäßig.
Wird ein Schwingungserreger als Antriebsmotor oder Antriebselement beispiels­ weise mit der Flanscheinheit über die Schrauben 19 verbunden, eine steife, insbesondere aus Kohlefaserverbundwerkstoff gefertigte, Struktur über die Schrauben 29 mit der Flanscheinheit verbunden, werden die von dem Schwin­ gungserreger erzeugten Druckbelastungen über die Flanschplatten 15, 17 in das Piezoelement 50 eingeleitet. Durch Anlegen einer elektrischen Spannung dehnt sich das Piezoelement 50 aus.
Die Faserverbundschlaufen 60 wirken auf die Flanschplatten 15 und 25. Sie dienen hier als Federelemente, deren Steifigkeit anpaßbar ist durch eine ent­ sprechende Wahl des Fasermaterials für die Faserverbundschlaufen und durch entsprechende Wahl ihrer Anzahl. Beim Anlegen einer elektrischen Spannung an das Piezoelement und dessen Ausdehnen werden auch die Faserverbund­ schlaufen 60 gedehnt.
An der Flanschplatte 15 bzw. 17 angreifende Querkräfte werden bei Verwen­ dung eines CFK-Rohres durch das vorteilhafte Vorsehen einer ± 45°-Orien­ tierung der Fasern abgefangen.
Durch die aktive Schwingungsunterdrückung lassen sich Kräfteverteilungen zur Einleitung in oder innerhalb der Strukturen optimal einstellen. Störenden Struk­ turschwingungen kann dadurch entgegengewirkt werden durch gezieltes Einlei­ ten von entsprechenden Kräften in die Struktur. Das jeweilige aktiv steuerbare druckerzeugende Element 50 soll dabei möglichst schnell wirkend ausgebildet sein, um entsprechende Schwingungen bereits bei deren Entstehen abfangen zu können.
Anstelle eines Piezoelementes kann alternativ auch ein Element auf Basis einer Legierung mit Formerinnerungsvermögen vorgesehen sein, dessen Länge in Abhängigkeit von der wirkenden Kraft und/oder Temperatur veränderbar ist.
Fig. 2 zeigt eine Frontansicht auf die Flanscheinheit 1 auf der Seite der Ab­ deckscheibe 20, jedoch mit abgenommener Abdeckscheibe 20. Am äußeren Umfang des Ringes 23 sind, jeweils im 45°-Winkel zueinander angeordnet, acht Stellschrauben 21 vorgesehen. Über den Umfang der Flanschplatte 25 verteilt sind vier Schrauben 29 symmetrisch angeordnet. Jeweils zwischen den vier Schrauben 29 sind die Durchfädelungen der Faserverbundschlaufen 60 ange­ ordnet. Zum Durchfädeln sind jeweils zwei Öffnungen 61, 62 je Faserverbund­ schlaufe 60 vorgesehen. Es ist jeweils eine weiter außen, am Rand der Flanschplatte 25 angeordnete Faserverbundschlaufe 60 und eine weiter innen, im Bereich des gestrichelt durch einen Kreis angedeuteten Piezoelementes 50 angeordnete Faserverbundschlaufe vorgesehen. Die Frontansicht auf die Seite der Abdeckscheibe 10 zeigt ein entsprechendes Bild bezüglich der Durchfä­ delungen der Faserverbundschlaufen.
Bezugszeichenliste
1
Flanscheinheit
2
erster Flansch
3
zweiter Flansch
10
Abdeckscheibe
15
Flanschplatte
16
Öffnung
17
ringförmige Flanschplatte
18
Öffnung
19
Schrauben
20
Abdeckscheibe
21
Stellschrauben
22
verschiebbarer Ring
23
Ring
24
Kragen
25
Flanschplatte
26
Absatz
27
ringförmige Flanschplatte
28
Öffnung
29
Schrauben
30
Rohr
31
unidirektionale Faserringwicklung
32
Kragen
33
unidirektionale Faserringwicklung
40
Hülsenelement
41
Kragen
42
Druckplatte
43
Isolierscheibe
44
Isolierscheibe
50
aktiv steuerbares druckerzeugendes Element/Piezoelement
60
Faserverbundschlaufe
61
Öffnungen
62
Öffnungen

Claims (15)

1. Flanscheinheit zur aktiven Schwingungsunterdrückung, wobei die Flansch­ einheit zwischen einem Schwingungserreger und einer steifen Struktur ange­ ordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Flanscheinheit (1) Flansche (2, 3) aufweist, zwischen denen ein aktiv steuerbares druckerzeugendes Element (50), zumindest zwei Faser­ verbundschlaufen (60) und ein Rohr (30) angeordnet sind.
2. Flanscheinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das aktiv steuerbare druckerzeugende Element (50) im wesentlichen mittig zwischen den Flanschen (2, 3) angeordnet ist,
daß mehrere Faserverbundschlaufen (60) symmetrisch um das aktiv steuer­ bare druckerzeugende Element (50) herum angeordnet sind, und
daß das Rohr (30) außen zwischen einer Ringflanschplatte (15) des ersten Flansches (2) und einem verschiebbaren Ring (22) des zweiten Flansches (3) vorgesehen ist.
3. Flanscheinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die beiden Flansche (2, 3) und das aktiv steuerbare druckerzeugende Element (50) Druckbelastungen der Flanscheinheit (1) aufnehmen,
daß die Faserverbundschlaufen (60) Zugkräfte von dem ersten Flansch (2) zu dem zweiten Flansch (3) leiten, und
daß das Rohr (30) an der Flanscheinheit (1) angreifende Querkräfte auf­ nimmt.
4. Flanscheinheit nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Faserverbundschlaufen (60) als Federelemente wirken, deren Stei­ figkeit durch die Wahl des Fasermaterials für die Faserverbundschlaufen und durch die Anzahl der Faserverbundschlaufen einstellbar ist.
5. Flanscheinheit nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das aktiv steuerbare druckerzeugende Element (50) ein Piezoelement oder Piezo-Aktuator ist, das vorspannbar ist.
6. Flanscheinheit nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspannung durch mechanische Einstellung erfolgt.
7. Flanscheinheit nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Piezoelement (50) einseitig über eine Isolierscheibe (43) gegen eine Druckplatte (42) stößt, die über ein Feingewinde in ein Hülsenelement (40) in dem ersten Flansch (2) eingeschraubt ist und eine Feineinstellung einer Druckvorspannung des Piezoelementes ermöglicht.
8. Flanscheinheit nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Hülsenelement (40) und die Druckplatte (42) mit Feingewinde metal­ lisch sind.
9. Flanscheinheit nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Hülsenelement (40) in einer Öffnung (16) der Ringflanschplatte (15) und einer konischen Öffnung (18) einer mit dieser verbundenen ringförmigen Flanschplatte (17) formschlüssig eingefügt ist.
10. Flanscheinheit nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (30) zwischen den beiden Flanschplatten (15,17) und dem verschiebbaren Ring (22), insbesondere Stahlring, formschlüssig eingefügt ist.
11. Flanscheinheit nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der verschiebbare Ring (22) als Einstellring und Stellschrauben (21), die über den Umfang des zweiten Flansches (30) verteilt angeordnet sind, zu­ sammenwirken und eine Längeneinstellung des Rohres (30) innerhalb der beiden Flansche (2, 3) ermöglichen.
12. Flanscheinheit nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (30) ein CFK-(Kohlefaserverbund-) Rohr ist, dessen Fasern einen Winkel von ± 45° bilden.
13. Flanscheinheit nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß unidirektionale Faserringwicklungen (31, 33) an den beiden Rändern des CFK-Rohres (30) vorgesehen sind zur Verstärkung der beiden Ränder.
14. Flanscheinheit nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß der erste Flansch (2) eine Abdeckscheibe (10), die Ring­ flanschplatte (15) mit Öffnung (16) und die ringförmige Flanschplatte (17) mit konischer Öffnung (18) und Schrauben (19) aufweist, und
daß der zweite Flansch (3) eine Abdeckscheibe (20), eine Flanschplatte (25), eine ringförmige Flanschplatte (27) mit Öffnung (28), einen die Flanschplatte (25) formschlüssig umgreifenden Ring (23) mit Kragen (24) zum Durchführen der Stellschrauben (21) und einen am äußeren Umfang des Ringes (23) und an dem Kragen (24) des Ringes (23) angelagerten verschiebbaren Ring (22) als Einstellring mit Kragen (32) und Schrauben (29) zur Befestigung an einer Struktur aufweist.
15. Flanscheinheit nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß im Inneren der Flanscheinheit die Druckplatte (22), in Einschraubung in dem Hülsenelement (40) in dem ersten Flansch (2), versehen ist mit der Iso­ lierscheibe (43), auf deren Rückseite das aktiv steuerbare druckerzeugende Element (50) vorgesehen ist, dessen anderes Ende über eine Isolier­ scheibe (44) in die Öffnung (28) der ringförmigen Flanschplatte (27) einge­ fügt ist, und
daß die um das aktiv steuerbare druckerzeugende Element (50) herum an­ geordneten Faserverbundschlaufen (60) von dem ersten Flansch (2) zu dem zweiten Flansch (3) geführt, durch dessen beide Flanschplatten (27, 25) hin­ durchgeführt, auf der Oberseite der Flanschplatte (25) durch Öff­ nungen (61, 62) gefädelt und wieder zurückgeführt sind zu dem ersten Flansch (2), durch dessen beide Flanschplatten (15, 17) sie durch ent­ sprechende Öffnungen gefädelt sind.
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US (1) US5955822A (de)
DE (1) DE19712292B4 (de)
GB (1) GB2323654B (de)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1055841A2 (de) 1999-05-22 2000-11-29 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren und Einrichtung zur Unterdrückung oder Dämpfung von Karosseriezittern bei Kraftfahrzeugen
EP0945642A3 (de) * 1998-03-24 2001-08-08 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V Aktives Lagerelement für die Schwingungsisolierung, insbesondere für die Körperschallisolierung
DE102004030935B3 (de) * 2004-06-25 2005-09-15 Benteler Automobiltechnik Gmbh Vorrichtung zur Schwingungsdämpfung in einem Kraftfahrzeug
US7160607B2 (en) 2001-10-12 2007-01-09 Kurimoto, Ltd. Laminate damping base material, and damping structure with stack of this base material

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006525529A (ja) 2003-05-06 2006-11-09 エスアールアイ インターナショナル ピストンロッド位置情報をピストンロッド上の磁性層に記録するシステム及び方法
US7259553B2 (en) * 2005-04-13 2007-08-21 Sri International System and method of magnetically sensing position of a moving component
US7767944B2 (en) * 2007-03-07 2010-08-03 Raytheon Company Piezoelectric fiber, active damped, composite electronic housings
EP2534448A4 (de) * 2010-02-11 2014-09-10 Kurt D Fulkerson Wegmesssystem und -verfahren mithilfe magnetischer kodierungen
JP2017194098A (ja) * 2016-04-19 2017-10-26 オイレス工業株式会社 免震装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS595640A (ja) * 1982-07-01 1984-01-12 Fujitsu Ltd 半導体装置
DE3939822C2 (de) * 1989-12-01 1993-10-14 Audi Ag Aktives schwingungsdämpfendes System für ein Kraftfahrzeug
JPH06200975A (ja) * 1992-12-28 1994-07-19 Toyo Tire & Rubber Co Ltd 変位変換機構を有する防振装置
DE19524080C1 (de) * 1995-07-01 1996-08-22 Deutsche Forsch Luft Raumfahrt Stab mit einer rohrförmigen Wandung aus Faserverbundwerkstoff und beidseitig angeordneten Anschlußelementen

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3558935A (en) * 1968-11-13 1971-01-26 Atomic Energy Commission Gaseous-fueled nuclear reactors for electrical power production
FR2284242A1 (fr) * 1974-09-09 1976-04-02 France Etat Transducteur piezoelectrique a basse frequence
JPS5965640A (ja) * 1982-10-07 1984-04-13 Toyota Motor Corp 振動吸収装置
SE458021B (sv) * 1984-01-30 1989-02-20 Atech Ab Anordning vid skrivare av printerhammartyp
US4633119A (en) * 1984-07-02 1986-12-30 Gould Inc. Broadband multi-resonant longitudinal vibrator transducer
US5030873A (en) * 1989-08-18 1991-07-09 Southwest Research Institute Monopole, dipole, and quadrupole borehole seismic transducers
US5306979A (en) * 1992-10-07 1994-04-26 Schwarz Jr John F Multiplexing incremental linear actuator system
DE4310825C1 (de) * 1993-04-02 1994-07-07 Deutsche Forsch Luft Raumfahrt Stab mit einer rohrförmigen Wandung aus Kohlefaserverbundwerkstoff und beidseitig angeordnetem Anschlußelement
US5523983A (en) * 1993-09-23 1996-06-04 Whitehall Corporation Dual rope vibration isolation module for towed hydrophone streamer
EP0830244A1 (de) * 1995-05-19 1998-03-25 McGILL UNIVERSITY Verformbarer stukturaufbau

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS595640A (ja) * 1982-07-01 1984-01-12 Fujitsu Ltd 半導体装置
DE3939822C2 (de) * 1989-12-01 1993-10-14 Audi Ag Aktives schwingungsdämpfendes System für ein Kraftfahrzeug
JPH06200975A (ja) * 1992-12-28 1994-07-19 Toyo Tire & Rubber Co Ltd 変位変換機構を有する防振装置
DE19524080C1 (de) * 1995-07-01 1996-08-22 Deutsche Forsch Luft Raumfahrt Stab mit einer rohrförmigen Wandung aus Faserverbundwerkstoff und beidseitig angeordneten Anschlußelementen

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0945642A3 (de) * 1998-03-24 2001-08-08 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V Aktives Lagerelement für die Schwingungsisolierung, insbesondere für die Körperschallisolierung
EP1055841A2 (de) 1999-05-22 2000-11-29 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren und Einrichtung zur Unterdrückung oder Dämpfung von Karosseriezittern bei Kraftfahrzeugen
US7160607B2 (en) 2001-10-12 2007-01-09 Kurimoto, Ltd. Laminate damping base material, and damping structure with stack of this base material
DE102004030935B3 (de) * 2004-06-25 2005-09-15 Benteler Automobiltechnik Gmbh Vorrichtung zur Schwingungsdämpfung in einem Kraftfahrzeug
US7475761B2 (en) 2004-06-25 2009-01-13 Benteler Automobiltechnik Gmbh Apparatus for vibration damping in a motor vehicle

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GB2323654A (en) 1998-09-30
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DE19712292B4 (de) 2004-12-02
GB9806304D0 (en) 1998-05-20
GB2323654A9 (en) 2000-10-02
US5955822A (en) 1999-09-21

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