DE2147826A1

DE2147826A1 - Schwingungsisolator

Info

Publication number: DE2147826A1
Application number: DE19712147826
Authority: DE
Inventors: John Kingsley Hampton Middlesex Baker (Großbritannien)
Original assignee: Cementation (Muffelite) Ltd., Croydon, Surrey (Großbritannien)
Priority date: 1970-09-25
Filing date: 1971-09-24
Publication date: 1972-04-27
Also published as: GB1354105A; FR2108573A5

Description

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CEMENTATION Limited

Cementation House, 681 Mitcham Road

Croydon CR 9 3AP, Surrey - England

Schwingungs isolator

Die Erfindung betrifft einen Schwingungsisolator zur Verwendung für die Lagerung von Maschinen bzw. Anlagen,

Maschinen oder Anlagen, die durch den erfindungsgemässen Schwingungsisolator gelagert werden können, können eine Maschine oder ein Teil einer Anlage sein, die bzw. der durch ihre bzw. seine Arbeitsweise eine Schwingungsbewegung erzeugt, oder es kann eine Maschine bzw, ein Teil einer Anlage sein, bei der bzw. dem Störungen auftreten können, wenn sie -bzw. er einer Schwingungs bewegung ausgesetzt wird, so daß eine Isolierung gegen Schwingungen vorgesehen werden muß.

Bei der Gestaltung von Schwingungsisolatoren bestehen zwei Haupterfordernisse, die oft miteinander in Konflikt stehen. Diese bestehen in der Notwendigkeit, eine maximale

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Dämp fungs kr aft vorzusehen, um der gelagerten Maschine bzw. Anlage Stabilität zu verleihen, und in der Notwendigkeit, eine geringstmögliche Dämpfungskraft vorzusehen, um eine maximale Schwingungsisolierung zu erzielen. Ein typisches Beispiel, bei welchem solche einander widersprechende Erfordernisse bestehen, ist ein auf Schwingungsisolatoren gelagerter Dieselmotor. Beim Anlassen und Abschalten des Motors müssen die Drehzahl des Motors und einige der Oberschwingungsfrequenzen höherer Ordnung notwendigerweise zu irgendeinem Zeitpunkt mit einer oder mehreren der verschiedenen Eigens chwingungsfrequenzen des auf seinen Isolatoren angeordneten Motors zusammenfallen. Bei dieser Drehzahl ist es wichtig, daß eine maximale Dämpfungskraft zur Kontrolle der Bewegung des Motors vorgesehen wird, die sonst unzulässig groß werden würde. Während des normalen Betriebs des Motors verringert diese Dämpfungskraft jedoch die Schwingung sisolierungsleistung des Isolators auf einen niedrigeren Wert als derjenige, der erzielbar wäre, wenn keine Dämpfungskraft vorhanden wäre.

Ein erfindungsgemässer Schwingungsisolator besitzt

a) zwei Stützträger, die mit Bezug aufeinander so angeordnet sind, daß eine Bewegung des einen Stützträgers mit Bezug auf den anderen Stützträger über eine begrenzte Amplitude möglich ist,

b) ein elastisches Medium zwischen den Stützträgern und

c) einen Dämpfer, der im Betrieb eine Kraft erzeugt, welche das Bestreben hat, der Bewegung der Stützträger entgegenzuwirken, wenn die relative Verlagerung der Stützträger über einen bestimmten Wert ansteigt.

Das elastische Medium wirkt im Betrieb als Feder und dient zur Schwingungsisolierung finfolge des Verhältnisses zwischen

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der Eigenschwingungsfrequenz der Maschine und des Isolators und entweder der BetriebsStörfrequenz, die durch die Maschine oder Anlage erzeugt wird, oder der vorhandenen Schwingungsfrequenz, von der die Maschine bzw. Anlage isoliert werden muß. Das elastische Medium wird vorzugsweise durch eine oder mehrere Stahldraht-Schraubenfedern gebildet, obwohl auch andere elastische Medien, beispielsweise natürlicher Gummi, synthetischer Gummi oder Luftfedern verwendet werden können. Es ist vorzuziehen, mehrere, beispielsweise vier, Stahldrahtschraubenfedern zu verwenden.

Es können eine oder mehrere Druckplatten vorgesehen werden, die auf dem elastischen Medium aufliegen und mit einem Stützträger, vorzugsweise durch ein verstellbares Organ, beispielsweise durch eine Schraube, verbunden sind, so daß die Gesamthöhe des Schwingungsisolators dadurch verändert werden kann, daß der Abstand zwischen den Stützträgern und der Druckplatte verändert wird.

Der Dämpfer weist vorzugsweise eine Reibungsfläche auf, die durch ein elastisches Kissen abgestützt und zwischen Flächen gehalten wird, die einen Teil der Stützträger bilden. Vorzugsweise wird das elastische Kissen durch einen der Stützträger so gehalten, daß eine kleine Relativbewegung durch die Verformung des elastischen Kissens aufgenommen werden kann. In diesem Falle findet keine Gleitbewegung der Reibungsfläche mit Bezug auf einen der Stützträger statt, so daß die Dämpfungskraft, welche ein Ergebnis der Reibung zwischen der Reibfläche und einem der Stützträger ist, gleich Null ist. Jede grössere Relativbewegung führt zu einer Bewegung der Reibungsfläche mit Bezug auf einen der Stützträger, wodurch eine beträchtliche Dämpfungskraft erhalten wird.

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Das elastische Kissen kann in einem Gehäuse gehalten werden und die Wände des Gehäuses bzw. des elastischen Kissens oder beider können sich verjüngen, um einen Raum zu erhalten, in welchen sich das elastische Kissen verformen kann.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind Mittel zur Veränderung der Kraft senkrecht zur Reibungsfläche des Dämpfers vorgesehen. Diese Mittel können beispielsweise durch eine Schraube gebildet werden, die sich gegen eine Abstützplatte abstützt, die am elastischen Kissen befestigt ist und die Reibungsfläche in Kontakt mit einem der Stützträger drückt. Die Dämpfungskraft kann daher dadurch verändert werden, daß der Druck auf das elastische Kissen verändert wird, der durch die erwähnte Schraube ausgeübt wird.

Die Erfindung wird nachfolgend in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen beispielsweise anhand einer Ausführungsform eines Schwingungsisolators näher beschrieben und zwar zeigen:

Fig. 1 eine Ansicht eines erfindungsgemässen Schwingungsisolators, -teilweise im Schnitt, und

Fig. 2 eine Draufsicht, teilweise im Schnitt, des in Fig. 1 dargestellten Schwingungsisolators.

Auf einem unteren Stützträger 1 sind vier Stahldrahtschraubenfedern 2 angeordnet, deren untere Enden um Ansätze 18 herum angeordnet sind, die ihrerseits auf dem Stützträger 1 vorgesehen sind. Die Federn stützen sich an ihren oberen Enden gegen eine Druckplatte 3 ab,

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die an ihrer Unterseite Ansätze 30 zur Aufnahme der oberen Enden der Federn 2 aufweist. Die Druckplatte ist durch eine Schraube 19 mit einem oberen Stützträger 4-verbunden.

Die relativen Stellungen der Druckplatte 3 und des oberen Stützträgers 4 können mit Hilfe der Schraube 19 zur Veränderung der Gesamthöhe des Schwingungsisolators verstellt werden. Der obere Stützträger H ist mit einem sich nach unten erstreckenden Mantel 5 ausgebildet, in welchem zwei Gehäuse 6 zur Aufnahme von Dämpfern 7 vorgesehen sind. Jeder Dämpfer 7 weist eine Stahlabstützplatte 8, ein elastisches Gummikissen 9, eine weitere Stahlplatte 10 und eine Fläche aus einem Reibungsmaterial 11 auf. Die Fläche des Reibungskissens 11 befindet sich in Kontakt mit einem sich nach oben erstreckenden Vorsprung 17 des unteren Stützträgers 1.

Die Gehäuse 6, in welchen die Dämpfer 7 untergebracht sind, sind an ihren Wänden mit einer leichten Verjüngung ausgebildet, wie bei 12 und 13 gezeigt. Wenn eine Bewegung des oberen Stützträgers mit Bezug auf den unteren Stützträger stattfindet, verformt sich das elastische Kissen 9 anfänglich durch Scherbeanspruchung· Wenn sich das Kissen verformt, liegt es über einen grösseren Bereich an seinem Ende an der Wand des Gehäuses 6 an. Während einer kleinen Relativbewegung, welche durch die geringfügige Verjüngung der Wände des Gehäuses 6 ermöglicht wird, findet keine relative Gleitbewegung statt, so daß die Dämpfungskraft von dieser Quelle her gleich Null ist. Nachdem diese kleine Relativbewegung stattgefunden hat, wirkt einer weiteren Bewegung die Reibungskraft zwischen den nach oben gerichteten Vorsprüngen des unteren Stützträgers und der Fläche des Reibungskis-

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sens 11 entgegen. Eine weitere Bewegung erfährt eine Gegenwirkung durch die Reibungskraft, die eine Dämpfungswirkung hervorruft.

Am Grund jedes Gehäuses 6 ist eine Schraube 16 vorgesehen, die sich gegen die Platte 8 abstützt. Die Kraft, welche die Fläche des Reibungsmaterials 11 in Kontakt mit dem nach oben gerichteten Vorsprung des unteren Stützträgers 1 drückt, kann mit Hilfe der Schraube 16 verändert werden.

Der Mantel 5, der vom oberen Stützträger 2 absteht, weist eine nach innen gekrümmte Lippe IH auf, die sich unterhalb eines nach aussen gerichteten Vorsprungs 15 erstreckt, der am unteren Stützträger 1 ausgebildet ist. Durch diese Anordnung wird eine Verriegelung des oberen und des unteren Stützträgers sichergestellt.

Ansprüche:

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Claims

Ansprüche

Schwingungsisolator, gekennzeichnet durch

(a) zwei Stützträger (1, 4), die so mit Bezug aufeinander angeordnet sind, daß eine Bewegung

des einen Stützträgers mit Bezug auf den anderen Stützträger über eine begrenzte Amplitude möglich ist,

(b) ein elastisches Medium (2) zwischen den Stützträgern und

(c) einen Dämpfer (7), der im Betrieb eine Kraft
erzeugt, welche einer Relativbewegung der Stützträger entgegenwirkt, wenn die relative Verlagerung der Stützträger einen bestimmten Wert überschreitet.

2, Schwingungsisolator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Dämpfer (7) eine Reibungsfläche (11) aufweist, die durch ein elastisches Kissen (9) hinterlegt ist, und der Dämpfer zwischen Flächen gehalten wird, die einen Teil der Stützträger bilden, wobei die Anordnung so getroffen ist, daß eine relative
Verlagerung der Stützträger bis zu dem erwähnten
bestimmten Wert durch Verformung des elastischen Kissens (9) aufgenommen wird, während bei einer Verlagerung der Stützträger über den erwähnten bestimmten Wert hinaus der relativen Bewegung der Stützträger eine Reibungskraft entgegenwirkt, die zwischen der Reibungsfläche (11) des Dämpfers (7) und der Fläche eines

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der Stützträger erzeugt wird.

3. Schwingungsisolator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Dämpfer (7) in einem Gehäuse (6) in einem der Stützträger angeordnet ist,

Schwingungsisolator nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (6) so ausgespart ist, daß ein Raum'erhalten wird, der eine begrenzte Verformung des elastischen Kissens (9) des Dämpfers ermöglicht.

5. Schwingungsisolator nach Anspruch 2, 3 oder M-, dadurch gekennzeichnet, daß ein Organ (16) zur Einstellung der Kraft vorgesehen ist, welche die Reibunggrläche (11) in Kontakt mit der erwähnten Fläche des anderen Stützträgers drückt.

6. Schwingungsisolator nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Kissen (9) des Dämpfers (7) mit einer Absatzplatte (8) versehen ist, und das Organ zur Verstellung der Kraft, welche die Reibungsfläche in Kontakt mit der erwähnten Fläche des anderen Stützträgers drückt, durch eine Schraube (16) gebildet wird, die sich gegen die Abstützplatte (8) abstützt.

7. Schwingungsisolator nach den vorangehenden Ansprüchen, 209818/0579

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dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Medium durch eine oder mehrere Stahldrahts ehr aubenfe dem (2) gebildet wird.

Schwingungsisolator nach den vorangehenden Ansprüchen, gekennzeichnet durch eine Druckplatte (3), die sich gegen das elastische Medium (2) abstützt und mit einem der Stützträger verstellbar verbunden ist (19), so daß die Gesamthöhe des Schwxngungsisolators verändert werden kann.

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