DE202013104449U1 - vibration isolator - Google Patents
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Abstract
Schwingungsisolator, bestehend aus einer Vielzahl von separaten plattenförmigen Federelementen, wobei zwischen einander benachbarten Federelementen jeweils mindestens ein Abstandselement angeordnet ist und wobei die Federelemente jeweils mindestens einen Durchbruch aufweisen, durch den ein Spannelement derart geführt ist, dass sämtliche Federelemente und Abstandselemente zu einem kompakten Federblock zusammengefügt sind, dadurch gekennzeichnet, dass die flächigen Federelemente als Blechfedern (2) mit einer aus einem Grundkörper aus Blech gefertigten und auf die Eigenschaften der konkret angestrebten Schwingungsisolation angepassten Kontur ausgebildet sind und jeweils zwei diametral gegenüberliegende Durchbrüche und einen weiteren, annähernd im Zentrum der jeweiligen Flächenkontur ausgestalteten Durchbruch aufweisen, wobei diese Durchbrüche mit zwei festen Einspannungen (5; 6) und einem Stehbolzen (7) in Wirkverbindung stehen, die jeweils auf einer gemeinsamen Grundplatte (1) lagefixiert arretiert sindVibration isolator, consisting of a plurality of separate plate-shaped spring elements, wherein between each adjacent spring elements in each case at least one spacer element is arranged and wherein the spring elements each have at least one opening through which a clamping element is guided such that all spring elements and spacers joined together to form a compact spring block are, characterized in that the sheet-like spring elements are formed as sheet metal springs (2) with a made of a base made of sheet metal and adapted to the properties of the concrete desired vibration isolation contour and two diametrically opposite breakthroughs and another, approximately in the center of the respective surface contour have configured breakthrough, said breakthroughs with two fixed grips (5; 6) and a stud bolt (7) are in operative connection, each on a common base plate (1) Are fixed in position fixed
Description
Die Erfindung betrifft einen Schwingungsisolator, bestehend aus einer Vielzahl von separaten plattenförmigen Federelementen, wobei zwischen einander benachbarten Federelementen jeweils mindestens ein Abstandselement angeordnet ist und wobei die Federelemente jeweils mindestens einen Durchbruch aufweisen, durch den ein Spannelement derart geführt ist, dass sämtliche Federelemente und Abstandselemente zu einem kompakten Federblock zusammengefügt sind. The invention relates to a vibration isolator, consisting of a plurality of separate plate-shaped spring elements, wherein between adjacent spring elements in each case at least one spacer element is arranged and wherein the spring elements each have at least one opening through which a clamping element is guided such that all spring elements and spacers to a compact spring block are joined together.
Für zahlreiche Anwendungen ist es aus funktionellen, akustischen oder sonstigen Aspekten notwendig, mechanische Schwingungen zu dämpfen oder möglichst vollständig zu isolieren. Diesbezügliche Forderungen sind für verschiedene technische Objekte relevant, unabhängig davon, ob es sich um große und schwere Objekte wie beispielsweise Schienenfahrzeuge und Umformpressen oder um kleine und leichte Objekte wie beispielsweise Manometer oder Einspritzdüsen handelt. Die unterschiedlichen Einsatzbedingungen haben zwangsläufig zur Entwicklung zahlreicher Varianten von Schwingungsdämpfern geführt. For many applications, it is necessary for functional, acoustic or other aspects to damp mechanical vibrations or to isolate as completely as possible. Related claims are relevant to various engineering objects, whether they are large and heavy objects such as rail vehicles and forming presses, or small and light objects such as gauges or injectors. The different operating conditions have inevitably led to the development of numerous variants of vibration dampers.
Ein diesbezüglich typisches Beispiel sind Konstruktionen zur Schwingungsdämpfung und teilweise auch zur Schallentkopplung im Zusammenhang mit der Abstützung von funktionell schwingenden Maschinen und Aggregaten an zugeordneten Baugruppen. Sofern die jeweilige Befestigung im Betrieb mechanischen Schwingungen unterliegt, werden oftmals Gummi-Metall-Elemente verschiedenartiger Ausgestaltung eingesetzt, die in einer sehr kompakten Ausführung als sog. Silentbuchse bekannt sind. Die auftretenden Kräfte werden zunächst in ein Gummiformteil geleitet, bevor sie an weitere Bauteile geführt werden. Die dabei auftretenden Schwingungen werden materialbedingt zumindest gedämpft und teilweise auch vollständig isoliert. Dieser Effekt kann mit gewissen Einschränkungen auch für andere Schwingungsdämpfer erreicht werden, indem metallische Lamellen verwendet werden. A typical example in this respect are structures for vibration damping and partly also for sound decoupling in connection with the support of functionally oscillating machines and units to associated assemblies. If the respective fastening is subject to mechanical vibrations during operation, rubber-metal elements of various types are often used, which are known as so-called silent bushings in a very compact design. The forces are first passed into a rubber molded part before they are passed to other components. The vibrations occurring are due to the material at least damped and partially completely isolated. This effect can be achieved with certain limitations for other vibration dampers by using metallic lamellae.
So beschreibt
Gegenstand von
Aus
Das aus den oben lediglich beispielhaft aufgeführten Fundstellen bekannte Grundprinzip eines Schwingungsdämpfers, der aus einer Vielzahl von separaten plattenförmigen Federelementen mit Spannelementen zu einem Federblock zusammengefügt ist, hat sich für eine wirksame Schwingungsdämpfung grundsätzlich bewährt. The basic principle of a vibration damper, which is known from the references listed above by way of example only and which is assembled from a plurality of separate plate-shaped spring elements with tensioning elements to form a spring block, has basically proven itself for effective vibration damping.
Dennoch besteht weiterhin Entwicklungsbedarf, um verschiedene Nachteile des bekannten Grundprinzips zu überwinden. So ist bei o.g.
Weiterhin ist festzustellen, dass der Fachmann trotz der zahlreichen bekannten Lösungen kaum Anregungen erhält, wie er nicht lediglich eine Dämpfung störender Schwingungen erreichen kann, sondern eine fast vollständige Isolation der Schwingungen. Dies ist jedoch für verschiedenartige Anwendungen sinnvoll, sofern größere Verlagerungen der Maschine bzw. der Aggregate unterbunden werden müssen, weil die entsprechenden Schwingungen aus funktionellen Gründen oder wegen eines nicht verfügbaren Freiraums im Umfeld der jeweiligen Baugruppe problematisch sind. Ein diesbezüglich typisches Beispiel sind Schienenfahrzeuge, bei denen auf dem Fahrzeugdach Klimageräte angeordnet sind. Sofern diese Geräte Schwingungen ausführen, wird insbesondere im Hochgeschwindigkeitsbereich die Fahrdynamik des gesamten Schienenfahrzeuges beeinträchtigt. Gleichzeitig sind solche Schwingungen insbesondere bei Tunnelfahrten wegen des begrenzten Lichtraumprofils kritisch. Furthermore, it should be noted that despite the numerous known solutions, the skilled person receives hardly any suggestions as to how he can achieve not only a damping of disturbing vibrations, but an almost complete isolation of the vibrations. However, this is useful for various applications, if larger displacements of the machine or the aggregates must be prevented, because the corresponding vibrations for functional reasons or because of an unavailable clearance in the environment of the respective module are problematic. A typical example in this regard are rail vehicles in which air conditioning units are arranged on the vehicle roof. If these devices perform vibrations, the driving dynamics of the entire rail vehicle is impaired, especially in the high-speed range. At the same time, such vibrations are particularly critical in tunneling because of the limited clearance gauge.
Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, eine technische Lösung zur Schwingungsdämpfung zu schaffen, mit der sehr unterschiedlich große Kräfte aufgenommen und schwingungsfrei isoliert werden können. Dies soll insbesondere mit einer kompakten Gesamtkontur realisiert werden, so dass der zu schaffende Schwingungsisolator den für die Anordnung der zugeordneten Maschinen oder Aggregate verfügbaren Bauraum nur geringfügig beansprucht. The object of the invention is therefore to provide a technical solution for vibration damping, can be added to the very different forces and isolated vibration. This should be realized in particular with a compact overall contour, so that the vibration isolator to be created occupies only a small amount of space available for the arrangement of the associated machines or units.
Diese Aufgabe wird gelöst, indem die flächigen Federelemente als Blechfedern mit einer aus einem Grundkörper aus Blech gefertigten und auf die Eigenschaften der konkret angestrebten Schwingungsisolation angepassten Kontur ausgebildet sind und jeweils zwei diametral gegenüberliegende Durchbrüche und einen weiteren, annähernd im Zentrum der jeweiligen Flächenkontur ausgestalteten Durchbruch aufweisen, wobei diese Durchbrüche mit zwei festen Einspannungen und einem Stehbolzen in Wirkverbindung stehen, die jeweils auf einer gemeinsamen Grundplatte lagefixiert arretiert sind. This object is achieved by the flat spring elements are formed as sheet metal springs with a made of a base body made of sheet metal and adapted to the properties of the concrete desired vibration isolation contour and each have two diametrically opposite openings and another, designed approximately in the center of the respective surface contour breakthrough , These breakthroughs are in operative connection with two fixed restraints and a stud, which are each locked in position fixed on a common base plate.
Mit dieser Ausgestaltung wird ein vollständig metallischer Schwingungsisolator geschaffen, der sich im Wesentlichen aus einer Grundplatte, einem Federpaket und einem Stehbolzen mit einem Aufliegeteil zusammensetzt. Das Federpaket besteht aus mehreren Blechfedern und flachen Abstandshaltern. Für die Begrenzung des Federweges in Isolierrichtung ist ein Begrenzer vorgesehen, der sowohl in Richtung positive Einsenkung als auch in Richtung negative Einsenkung wirksam ist und außerdem die beiden festen Einspannungen versteift. Die größeren Abstandshalter bestimmen dabei den maximal möglichen Verformungsweg. Für die gleichzeitige Verformung aller Blechfedern sorgt der Stehbolzen, der zusammen mit dem Aufliegeteil und einer Sperrkantschraube eine kraftschlüssige Verbindung herstellt. With this embodiment, a completely metallic vibration isolator is created, which essentially consists of a base plate, a spring assembly and a stud with a bearing part. The spring package consists of several sheet metal springs and flat spacers. For the limitation of the spring travel in the insulating direction, a limiter is provided which is effective both in the direction of positive depression and in the direction of negative depression and also stiffen the two fixed restraints. The larger spacers determine the maximum possible deformation path. For the simultaneous deformation of all metal springs provides the stud, which produces a frictional connection together with the support member and a locking screw.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand von Unteransprüchen, die in einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Further advantageous embodiments are the subject of subclaims, which are explained in more detail in one embodiment.
Der wesentliche Vorteil der Erfindung gegenüber bisher üblichen Konstruktionen wird durch die Blechfedern begründet, die eine aus einem Grundkörper aus Blech ausgefertigte Kontur aufweisen. Somit kann auf Gummisegmente verzichtet werden, die gegenüber Blech eine erheblich kürzere Lebensdauer aufweisen. Folglich kann der Schwingungsisolator über einen sehr langen Zeitraum genutzt werden, wodurch sich umfangreiche Einsatzgebiete ergeben. Dies ist beispielsweise für Schienenfahrzeuge relevant, die für eine Nutzungsdauer von 30 Jahren konzipiert sind. The main advantage of the invention over previously customary constructions is justified by the sheet metal springs, which have a contour made of a base made of sheet metal. Thus, it is possible to dispense with rubber segments, which have a significantly shorter service life compared to sheet metal. Consequently, the vibration isolator can be used over a very long period of time, resulting in extensive applications. This is relevant, for example, to rail vehicles designed for a service life of 30 years.
Die Kontur der Blechfedern ist auf die Eigenschaften der geforderten Schwingungsisolation angepasst. Dabei sind die Blechfedern in Isolierrichtung vergleichsweise weich und können somit den angestrebten Wirkungsgrad der Schwingungsisolation erreichen. Die Funktion der Blechfedern ist hierbei ähnlich der eines Biegebalkens, der durch einen spiralähnlichen Verlauf bezüglich der Kompaktheit optimiert ist. Gleichzeitig kann durch die Form als Spirale die Verdrehung der einzelnen Abschnitte für eine Verformung genutzt werden. Dadurch wird außerdem die notwendige Konturlänge reduziert und die Blechfeder wird folglich noch kompakter. Durch Abrunden der Eckbereiche und einen homogenen Querschnittsverlauf sind die Spannungen im Material bei maximaler Verformung im Vergleich zu anderen federnden Elementen ähnlicher Federkonstante gering. Zusätzlich sind die Blechfedern gegenüber senkrecht zur Isolierrichtung wirkenden Kräften sehr steif, vorzugsweise um einen Faktor von mindestens 10 gegenüber den Belastungen in Isolierrichtung und dies bei sehr geringen Verformungen von weniger als 1 mm. Deshalb kann auf eine zusätzliche Führung verzichtet werden. The contour of the plate springs is adapted to the characteristics of the required vibration isolation. The sheet springs in the insulating direction are comparatively soft and can thus achieve the desired efficiency of the vibration isolation. The function of the plate springs here is similar to a bending beam, which is optimized by a spiral-like course in terms of compactness. At the same time can be used by the shape of a spiral, the rotation of the individual sections for deformation. This also reduces the necessary contour length and the sheet metal spring is therefore even more compact. By rounding the corner areas and a homogeneous cross-sectional shape, the stresses in the material at maximum deformation in comparison to other resilient elements similar spring constant are low. In addition, the sheet metal springs are very stiff with respect to forces acting perpendicular to the insulating direction, preferably by a factor of at least 10 with respect to the loads in the insulating direction and with very small deformations of less than 1 mm. Therefore, can be dispensed with an additional guide.
Demzufolge ist die erfindungsgemäße technische Lösung insbesondere für solche Maschinen- und Aggregataufstellungen geeignet, bei denen größere Verlagerungen der Maschine bzw. des Aggregates nicht möglich sind, unabhängig davon, ob eine solche Verlagerung aus funktionellen Gründen oder wegen eines geringen freien Bauraumes im Umfeld verhindert werden muss. Accordingly, the technical solution according to the invention is particularly suitable for such machine and assembly sets in which larger displacements of the machine or the unit are not possible, regardless of whether such a shift for functional reasons or because of a small free space in the environment must be prevented ,
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigen: Hereinafter, an embodiment will be explained with reference to the drawings. Show it:
Der in der Zeichnung dargestellte Schwingungsisolator besteht aus einer Vielzahl von separaten plattenförmigen Federelementen. Dabei ist zwischen einander benachbarten Federelementen jeweils mindestens ein Abstandselement angeordnet. Weiterhin weisen die Federelemente jeweils mindestens einen Durchbruch auf, durch den ein Spannelement so geführt ist, dass sämtliche Federelemente und Abstandselemente zu einem kompakten Federblock zusammengefügt sind. Ein derartiger Aufbau ist an sich bekannt, so dass hierzu auf nähere Darlegungen verzichtet werden kann. The vibration isolator shown in the drawing consists of a plurality of separate plate-shaped spring elements. In each case at least one spacer element is arranged between adjacent spring elements. Furthermore, the spring elements each have at least one opening through which a clamping element is guided so that all spring elements and spacers are joined together to form a compact spring block. Such a structure is known per se, so that it can be dispensed with further details.
Wesentlich im vorliegenden Sachverhalt ist jedoch, dass die flächigen Federelemente als Blechfedern
Weitere funktionelle Vorteile ergeben sich, indem die Blechfedern
Jede Blechfeder
Weiterhin umfasst der Schwingungsisolator einen in Isolierrichtung wirkenden Begrenzer
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Grundplatte baseplate
- 22
- Blechfeder plate spring
- 33
- flacher Abstandshalter flat spacer
- 44
- großer Abstandshalter big spacer
- 55
- feste Einspannung fixed clamping
- 66
- feste Einspannung fixed clamping
- 77
- Stehbolzen studs
- 88th
- Aufliegeteil supporting part
- 99
- Sperrkantschraube Locking head screw
- 1010
- Begrenzer limiter
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- SU 968528 A1 [0004] SU 968528 A1 [0004]
- SU 379789 A1 [0005] SU 379789 A1 [0005]
- DD 301947 A9 [0006, 0008] DD 301947 A9 [0006, 0008]
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---|---|---|---|
DE202013104449U DE202013104449U1 (en) | 2013-10-01 | 2013-10-01 | vibration isolator |
Applications Claiming Priority (1)
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DE202013104449U DE202013104449U1 (en) | 2013-10-01 | 2013-10-01 | vibration isolator |
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DE202013104449U1 true DE202013104449U1 (en) | 2013-10-16 |
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ID=49579996
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DE202013104449U Expired - Lifetime DE202013104449U1 (en) | 2013-10-01 | 2013-10-01 | vibration isolator |
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DE (1) | DE202013104449U1 (en) |
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-
2013
- 2013-10-01 DE DE202013104449U patent/DE202013104449U1/en not_active Expired - Lifetime
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Legal Events
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---|---|---|---|
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|
R207 | Utility model specification |
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