DE2225291A1

DE2225291A1 - Vibrationsgedampftes rohrformiges Gehäuse

Info

Publication number: DE2225291A1
Application number: DE19722225291
Authority: DE
Inventors: Kenneth Closter N J Tsunoda (V St A)
Original assignee: EXTREMULTUS Inc
Current assignee: EXTREMULTUS Inc
Priority date: 1971-05-25
Filing date: 1972-05-24
Publication date: 1972-12-14
Also published as: US3695024A; FR2139089A1; JPS5428900B1; GB1386163A; FR2139089B1; CA960709A

Description

PATENTANWÄLTE

DR. I. MAAS
DR. F. VOiTMENLEITNER

8 MÜNCHEN .^0
5CHLEIoSH£IM.R STR. 299 -TEL. 3592201/205

OLP I2I0/I2II

EXTREMULTUS, Inc. Englewood, New Jersey, USA

Vibrationsgedämpftes rohrförmiges Gehäuse

Die Erfindung bezieht sich auf rohrförmige Gehäuse für sich bewegende Bauteile, wie Drehspindeln, wobei die Gehäuse vibrationsgedämpft und akustisch gedämpft bzw. schalltot sein sollen.

Ein Problem, das speziell in der Textilindustrie auftritt, besteht in dem intensiven Lärm, der von den Spindeln an Textilmaschinen erzeugt wird, die sich mit hohen Drehzahlen drehen.

So wurden bereits vibrationsgedämpfte drehbare zylindrische Bauteile vorgeschlagen, wie Scheiben, Wirtein und Rollen von Textilmaschinen, die durch Kontakt mit einem sich bewegenden Riemen mit hohen Drehzahlen angetrieben werden (P 21 29 112.3), Obwohl die vorstehende Verbesserung den von einer Textilmaschine erzeugten Lärm wesentlich verringert, sind die Achsenträger- bzw. Halslagergehäuse, welche die Drehspindeln halten, nach wie vor eine große Lärmquelle, so daß unabhängige Dämpfungseinrichtungen erforderlich sind.

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Das der Erfindung zugrunde liegende Ziel besteht deshalb darin, verbesserte rohrförmige Gehäuse für sich bewegende Bauteile und insbesondere Achsenträgergehäuse für Textilmaschinen zu schaffen, die vibrationsgedämpft und deshalb akustisch abgedämpft bzw. schalltot sind.

Erfindungsgemäß wird die Vibrationsdämpfung eines Achsenträgergehäuses dadurch erreicht, daß auf die Außenfläche des Gehäuses eine Haftschicht aus einem viskoelastischen Material aufgebracht und an der viskoelastischen Schicht ein unterbrochener Zylinder haftend befestigt wird, der aus einem relativ starren Bahnmaterial hergestellt ist. Über die ganze Länge des unterbrochenen Zylinders erstreckt sich wenigstens ein schmaler Spalt.

Das viskoelastische Material kann irgendein Elastomerenmaterial sein, das eine hohe mechanische Hysterese oder innere Reibung, jedoch im Vergleich zu dem rohrförmigen Körper des Achsentragergehauses und zu dem relativ starren Bahnmaterial, zwischen denen das viskoelastische Material angeordnet ist, einen niedrigen Elastizitätsmodul hat. Die Wirksamkeit der Dämpfung hängt nicht nur von dem Vermögen der vixkoelastischen Schicht ab, Energie aufzuzehren, sondern auch von der geeigneten Verbindung des rohrförmigen Körpers, des viskoelastischen Materials und des relativ starren Bahnmaterials bzw. der einengend haltenden Schicht, so daß die Vibrationsenergie des Achsentragergehauses auf die viskoelastische Schicht übertragen und dort in Form von Wärme aufgezehrt bzw. abgeleitet wird. Für die erfindungsgemäßen Zwecke geeignete viskoelastische Stoffe sind amorphe Polymere oder Mischpolymere, beispielsweise natürlicher oder synthetischer Kautschuk, Polyvinylchlorid oder Polyvinylalkohol, Polypropylen, Polyurethan und dergleichen. Besonders bevorzugt werden für die viskoelastische Schicht Glykol-diisocyanat-Mischpolymerisate verwendet .

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Zweckmäßigerweise ist die Stärke der Schicht aus viskoelastischem Material nicht größer als etwa die halbe Stärke des rohrförmigen Körpers, auf den sie aufgebracht wird, und nicht größer als etwa die volle Stärke des relativ starren oder steifen Bahnmat«rials, welches darauf haftend befestigt wird. Im allgemeinen hat das starre Bahnmaterial eine Stärke, die geringer ist als die des rohrförmigen Körpers des Achsentr,ägergehäuses. In vielen Fällen ist das starre Bahnmaterial vorzugsweise nicht mehr als etwa halb so stark wie der rohrförmige Körper. Bevorzugt wird auch oft die kombinierte Stärke des starren Bahnmaterials und der viskoelastischen Schicht so festgelegt, daß sie nicht größer ist als etwa die Stärke des rohrförmigen Körpers des Achsenträgergehäuses.

D s Achsenträgergehäuse wird häufig aus gewöhnlichem Stahl hergestellt, obwohl auch statt dessen andere Metalle und Legierungen verwendet werden können. Der unterbrochene Zylinder wird ebenfalls im allgemeinen aus Stahl oder einem anderen Metall oder einer anderen Legierung hergestellt. Das starre oder steife Bahnmaterial bzw. die einengend haltende Schicht, die zur Bildung des unterbrochenen Zylinders verwendet wird, kann jedoch aus anderen unelastischen Stoffen, beispielsweise aus keramischen Produkten oder Hartkunststoffen, bestehen.

Der hier verwendete Ausdruck unterbrochener Zylinder ist so zu verstehen, daß der an der Schicht aus an dem rohrförmigen Körper haftenden viskoelastischen Material befestigte Zylinder wenigstens eine Unterbrechung oder einen Spalt hat, der sich über die ganze Länge des Zylinders erstreckt. Dieser Zylinder kann vorteilhafterweise zwei, drei oder mehr Längsspalte zwischen zwei, drei oder mehreren zylindrischen Segmenten haben, die bevorzugt, jedoch nicht notwendigerweise gleich groß sind.

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Anhand der beiliegenden Zeichnung wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert.

Fig. 1 zeigt in einer Seitenansicht ein erfindungsgemäßes Achsenträgergehäuse, wobei der obere Teil axial geschnitten ist.

Fig. 2 ist ein Schnitt längs der Linie 2-2 von Fig. 1.

Fig. 3 ist ein Querschnitt ähnlich Fig. 2 durch ein modifiziertes Achsenträgergehäuse.

Fig. k zeigt in einer Teil-Seitenansicht den unteren Teil eines weiteren abgeänderten Achsenträgergehäuses.

Fig. 5 zeigt im Axialschnitt den oberen Teil eines herkömmlichen Achsenträgergehäuses, das erfindungsgemäß abgeändert ist.

Das Achsenträgergehäuse gemäß Fig. 1 und 2 hat einen rohrförmigen Körper 1 mit einem geschlossenen unteren Ende 2 und einem verdickten oberen Endteil 3» das ein Außengewinde k hat und in einem oberen Flansch 5 endet. Bekanntlich wird ein Achsenträgergehäuse in eine Öffnung in einer Spindeloder Achsentragerbank eingesetzt. Dann wird eine Mutter vom Bodenende des Achsenträgergehäuses zugeführt und das mit Gewinde versehene obere Endteil des Gehäuses hinaufgeschraubt, bis die Bank fest zwischen dem oberen Flansch des Gehäuses und der Mutter eingeklemmt ist. Für diesen Zweck der Befestigung des Gehäuses an einer Spindelbank dient die Mutter 6 des erfindungsgemäßen Achsenträgergehäuses.

Der nicht mit Gewinde versehene Teil des rohrförmigen Körpers 1 ist erfindungsgemäß völlig auf seiner Außenfläche durch eine anhaftende Schicht 7 aus viskoelastischem Material

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bedeckt. Auf die freie Oberfläche der Schicht 7 sind zwei gleiche zylindrische Segmente 8 aus einem relativ steifen Bahnmaterial geklebt. Die aneinandergrenzenden Längsränder der beiden Segmente 8 sind voneinander durch einen schmalen Spalt 9 so getrennt, daß die Segmente 8 nicht miteinander in Reibkontakt kommen, wenn das Achsentragergehause vibriert bzw. in Schwingungen versetzt ist*

Die in Fig. 3 gezeigte Ausführungsform ist der von Fig. 2 ähnlich, hat jedoch einen rohrförmigen Körper und eine daran haftende Schicht 7 aus viskoelastischem Material, die von drei zylindrischen Segmenten Io aus einem starren Bahnmaterial umgeben ist, deren Längsränder voneinander durch enge Spalte 11 getrennt sind.

Fig. k zeigt eine Abänderung des unteren Teils der Ausführungsform von Fig. 1, wobei ein einziger unterbrochener Zylinder 12 aus einem relativ steifen Bahnmaterial wendelförmig auf die Schicht 7 aus viskoelastischem Material auf der Außenseite des rohrförmigen Körpers 1 aufgewickelt und damit haftend verbunden ist. Das steife Band, welches den unterbrochenen Zylinder 12 bildet, ist wendel- bzw* schraubenförmig mit einem kleinen Spalt oder Spiel 13 zwischen den benachbarten Rändern des Streifens aufgewickelt. Der Spalt erstreckt sich über die ganze Länge des unterbrochenen Zylinders 12.

Die in Fig. 5 gezeigte Ausführungsform ist im oberen Teil der Ausführungsform von Fig. 1 ähnlich, hat jedoch ein herkömmliches Achsentragergehause, das erfindungsgemäß abgeändert ist. Der rohrförmige Körper Xk hat nur ein geringfügig verstärktes oberes Endteil 15 mit einem Außengewinde 16 und endet in einem oberen Flansch 17· Ursprünglich wurde eine Mutter über den rohrförmigen Körper 14 hochgeführt und auf

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das Teil 15 geschraubt, das mit dem Gewinde 16 versehen ist. Diese ursprüngliche Mutter wird nun durch ein Rohrstück 18 ersetzt, das sowohl ein Innengewinde 19 hat, das auf das Gewinde l6 auf dem leicht verdickten Teil 15 des Achsenträgergehäuses paßt, als auch ein Außengewinde 2o, das in das Gewinde einer vergrößerten Mutter 21 paßt.

Der nicht mit Gewinde versehene Teil des rohrförmigen Körpers Ik ist auf seiner Außenfläche mit einer anhaftenden Schicht 22 aus viskoelastischem Material überzogen. Auf die Schicht ist ein unterbrochener Zylinder 23 aus einem steifen Bahnmaterial haftend aufgebracht. Der unterbrochene Zylinder 23 kann aus zwei oder mehreren zylindrischen Segmenten, wie es in Fig. 2 und 3 gezeigt ist, oder aus einem schraubenförmig gewickelten steifen Band bestehen, wie es in Fig. k gezeigt ist.

Die Stärke des Rohrstückes 18, das auf das Achsenträgergehäuse geschraubt wird, bevor die viskoelastische Schicht 22 und der unterbrochene Zylinder 23 aufgebracht werden, ist ausreichend, so daß der Durchmesser der Gewindeöffnung in der Mutter 21 etwas größer ist als der Außendurchmesser des unterbrochenen Zylinders 23. Dadurch kann die Mutter 21 frei über den unterbrochenen Zylinder 23 geführt und auf das Rohrstück l8 geschraubt werden.

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Claims

PATENTANS PRUCHE

Vl.)Vibrationsgedämpftes rohrförmiges Gehäuse, welches ein bewegliches Bauteil enthält, das infolge seiner Bewegung Vibrationen hervorrufen kann, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Außenfläche des Gehäuses (1, Ik) eine Schicht (7, 22) aus einem viskoelastischen Material haftend aufgebracht ist und daß ein unterbrochener Zylinder (8, 23) aus einem relativ starren Bahnmaterial, der wenigstens einen sich über seine ganze Länge erstreckenden Spalt (9» Hi 13) hat, auf der Schicht (7, 22) aus viskoelastischem Material haftend aufgebracht ist.

2. Vibrationsgedämpftes rohrförmiges Gehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht (7, 22) aus viskoelastischem Material eine Stärke hat, die nicht größer ist als etwa die halbe Stärke des Gehäuses (1, 14).

3. Vibrationsgedämpftes rohrförmiges Gehäuse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der unterbrochene Zylinder (8) aus wenigstens zwei zylindrischen Segmenten besteht, die voneinander durch schmale' Spalte (9) getrennt sind, welche sich über die ganze Länge der zylindrischen Segmente (8) erstrecken.

k, Vibrationsgedämpftes rohrförmiges Gehäuse nach einem vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der unterbrochene Zylinder (8, Io, 12, 23) aus Metall und die Schicht (7_t 22) aus viskoelastischem Material aus einem Material besteht, das aus der Gruppe auswähl bar ist, die aus amorphen Polymeren und Mischpolymeren besteht.

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5. Vibrationsgedämpftes rohrförmiges Gehäuse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der unterbrochene Zylinder (8, Io, 12, 23) eine Stärke hat, die geringer ist als die des Gehäuses (1, ΐΛ), und daß die Stärke der Schicht (7, 22) aus viskoelastischem Material nicht größer als etwa die ganze Stärke des Zylinders ist.

6. Vibrationsgedämpftes Achsenträgergehäuse für eine Drehspindel, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schicht aus viskoelastischem Material haftend an der Außenfläche des rohrförmigen Köprers des Achsenträgergehäuses angebracht ist und daß ein unterbrochener Zylinder, der aus einem relativ starren Bahnmaterial hergestellt ist und wenigstens einen Spalt hat, der sich über die ganze Länge des Zylinders erstreckt, in Kontakt mit im wesentlichen nur der Schicht aus viskoelastischem Material gehalten ist.

7· Vibrationsgedämpftes Achsenträgergehäuse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der unterbrochene Zylinder aus wenigstens zwei metallischen zylindrischen Segmenten besteht, die voneinander durch schmale Spalte getrennt sind, die sich über die ganze Länge der zylindrischen Segmente erstrecken.

8. Vibrationsgedämpftes Achsenträgergehäuse nach Anspruch oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht aus viskoelastischem Material eine Stärke hat, die nicht größer ist als etwa die halbe Stärke des rohrförmigen Körpers,und daß die Schicht aus einem Material besteht, das aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus amorphen Polymerisaten und Mischpolymerisaten besteht.

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9· Vibrationsgedämpftes Achsenträgergehäuse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Gesamtstärke des unterbrochenen Zylinders und der Schicht aus viskoelastischem Material nicht größer ist als etwa die Stärke des rohrförmigen Körpers.

Io. Vibrationsgedämpftes Achsenträgergehäuse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das obere Endteil des rohrförmigen Körpers ein Außengewinde hat und ein Metallrohrstück mit Innen- und Außengewinde auf den mit Gewinde versehenen oberen Endteil des rohrförmigen Körpers geschraubt ist, wobei das Rohrstück eine Stärke hat, die wenigstens etwas größer ist als die Gesamtstärke des unterbrochenen Zylinders und der Schicht aus viskoelastischem Material,

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AO .

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