DE2357838A1 - Schwingungsisolierungsanordnung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Schwingungsisolierungsanordnungen und "betrifft insbesondere Verbesserungen bei derartigen Anordnungen, bei denen Schwingungsisolatoren in EOrm "von Bauteilen aus Gummi oder von Metallfedern dazu dienen, eine Maschine oder dergleichen so zu unterstützen, daß eine Sehwingungsisolierungswirkung erzielt wird.

Viele Maschinen, z.B. mit einer hin-und hergehenden Bewegung arbeitende Pressen, erzeugen während ihres Betriebs starke und häufig ziemlich heftige Schwingungen, so daß es erforderlich ist, eine Schwingungsisolierungsanordnung zwischen der betreffenden Maschine und der sie tragenden Konstruktion, z.B. dem Boden, anzuordnen. Gleichzeitig ist es bei vielen Maschinenanlagen erforderlich, die betreffende Maschine so zu unterstützen, daß sie ihre horizontale Lage beibehält. Bekanntlich ist es normalerweise üblich, zu diesem Zweck mehrere gleichartige Schwingungsisolierungsunterstützungen, z.B. Unterstützungen aus Gummi oder Schraubenfedern zwischen der betreffenden Maschine und der sie tragenden Konstruktion anzuordnen· Werden Schwingungsisolatoren aus Gummi verwendet, ist es jedoch erforderlich, die Isolatoren so anzuordnen, daß sie die Last gleichmäßig unterstützen, d.h. daß jeder

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Isolator die gleiche Last aufzunehmen hat. Da die Beziehung zwischen der Last und der Auslenkung der federnden Schwingungsisolatoren konstant ist, nehmen anderenfalls die verschiedenen Isolatoren aus Gummi eine unterschiedliche Höhe an, und diese Höhenunterschiede "bewirken oder ermöglichen ein Kippen der Maschine. In der Praxis, insbesondere wenn die Maschine ein nicht gleichmäßig verteiltes Gewicht hat, ist es jedoch schwierig, die verschiedenen Schwingungsisolatoren so anzuordnen, daß jeder Isolator die gleiche Last zu tragen hat, damit alle Isolatoren unter der statischen Belastung durch die Maschine im gleichen Ausmaß verformt werden. Natürlich ist es möglich, Schwingungsisolatoren von unterschiedlicher Steifigkeit an verschiedenen Punkten anzuordnen, um eine ungleichmäßige Belastung zu vermeiden, doch erweist es sich in der Praxis als schwierig und zeitraubend, die richtige Anordnung der Schwingungsisolatoren zu ermitteln. Im Hinblick hierauf ist es daher zum Einstellen der richtigen Höhe zu dem Zweck, ein Kippen der Maschine zu verhindern, üblich, gleichartige Schwingungsisolatoren zu verwenden und zwischen bestimmten Isolatoren und der Maschine Abstandhalter anzuordnen. Jedoch erfordert dieses Verfahren besondere Geschicklichkeit, xind es ist ebenfalls zeitraubend. Die Verwendung von Schwingungsisolatoren in Form von Schraubenfedern aus Metall führt nicht zu befriedigenden Ergebnissen, denn hierbei wird nur eine unzureichende Schwingungsdämpfung erzielt; auch die Verwendung von Schwingungsisolatoren, bei denen jeweils eine Schraubenfeder mit einem Körper aus einem Elastomermaterial kombiniert ist, führt nicht zu zufriedenstellenden Ergebnissen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schwingungßisolierungsanordnung zu schaffen, die es ermöglicht, eine Maschine oder dergleichen so zu unterstützen, daß eine Schwingungsisolierungswirkung erzielt wird, und daß die Maschine bzw. die last im wesentlichen genau in ihrer horizontalen Lage gehalten wird, bei der

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es ferner nicht erforderlich, ist, zwischen Schwingungsisolatoren und der Last Abstandhalter anzuordnen, um ein Kippen der Last zu verhindern, bei der mehrere Schwingungsisolatoren in Form von ±.lastomerkörpern oder Metallfedern und eine gleiche Anzahl von Luftfedern vorhanden sind, bei der die Luftfedern jeweils in der Nähe der zugehörigen Schwingungsisolataren angeordnet und praktisch mit ihnen parallelgeschaltet sind, um Belastungsänderungen der Schwingungsisolatoren auszugleichen, und bei der.Schwingungsisolatoren aus Gummi mit Luftfedern so kombiniert sind, daß der größte Teil der Last von den Schwingungsisolatoren aufgenommen wird, um eine Herabsetzung des, Luftdrucks in den Luftfedern zu ermöglichen, so daß die Schwingungsisolierungswirkung während des normalen Betriebs der Maschine oder dergleichen in erster Linie durch die Schwingungsisolatoren hervorgerufen wird, und daß die Luftfedern dazu dienen, Schwingungen zu dämpfen, die durch starke Stöße hervorgerufen werden.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist durch die Erfindung eine Schwingungsisolierungsanordnung geschaffen worden, bei der eine kaschine oder dergleichen an mindestens drei Punkten sowohl durch einen Bchwingüngsisolator in Form einer Feder aus Gummi oder Metall als auch durch eine Luftfeder unterstützt wird, und bei der der Luftdruck in den Luftfedern so einstellbar ist, daß er Gleichgewichtsfehler ausgleicht, um die Maschine oder dergleichen in ihrer horizontalen Lage zu halten.

Die Erfindung und vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung werden im folgenden anhand schematischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine Ausführungsform einer Schwingungsisolierungsanordnung in einem senkrechten Schnitt längs der Linie 1-1 in Fig. 2;

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Fig. 2 den Grundriß der Ausführungsform nach Fig. 3, aus dem weitere Einzelheiten ersichtlich sind; und

Fig. 3 einen vergrößerten senkrechten Schnitt durch eine der bei der Anordnung nach Fig. 1 und 2 vorhandenen Luftfedern.

In Fig. 1 erkennt man eine Grundplatte 2 für eine nur schematisch angedeutete Maschine 4 oder dergleichen. Im vorliegenden Fall hat die Grundplatte 2 eine quadratische Grundrißform, und sie wird an jeder ihrer vier Ecken unterstützt, und zwar jeweils durch einen von vier gleichartigen Schwingungsisolatoren 6A bis 6D aus Gummi und eine von vier untereinander gleichartigen Luftfedern 8A bis 8D. Die Isolatoren aus Gummi können von beliebiger bekannter Konstruktion sein; beispielsweise kann zu jedem Isolator 6A bis 6D ein massiver Gummikörper 12 gehören, mit dem sowohl am oberen als auch am unteren Ende je eine flache Stirnplatte 14 aus Metall verbunden ist, so daß der Isolator an der Grundplatte 2 und einer tragenden Konstruktion 16, z.B. einem Boden oder einer Decke, befestigt werden kann. Alternativ können die Körper 12 der Isolatoren statt aus Gummi aus einem anderen Elastomermaterial bestehen, und sie können auf nicht dargestellte Weise mit Schraubenfedern vereinigt sein. Ferner könnte zu jedem dieser Schwingungsisolatoren eine Schraubenfeder gehören, die zwischen den Stirnplatten 14 ähnelnden Stirnplatten angeordnet ist. In jedem Fall haben die Schwingungsisolatoren eine Steifigkeit, die ausreicht, um die durch die Grundplatte 2 und die Maschine 4 oder dergleichen gebildete Last zu unterstützen.

Gemäß Fig. 1 und 2 ist jede der Luftfedern 8A bis 8D in unmittelbarer Nähe des zugehörigen der vier Schwingungsisolatoren 6A bis 6D angeordnet. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel gehören zu jeder Luftfeder ein Balg 18 aus Gummi oder einem anderen Elastomermaterial, eine obere Befestigungsplatte 20 aus Metall, die mit dem oberen Ende des Balgs verbunden ist und es verschließt, sowie eine

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untere Befestigungsplatte 22 aus Metall, die mit dem unteren Ende des Balgs verbunden ist und es verschließt. Die Platten 20 und 22 sind an der Grundplatte 2 bzw. der Tragkonstruktion 16 befestigt. An der Oberseite der unteren Platte 22 ist ein Wandteil 24 angebracht, das eine solche Form hat, daß es zusammen mit der Platte 22 eine Kammer 26 abgrenzt. Das Wandteil 24 weist eine kleine Öffnung 28 auf, die eine Verbindung zwischen der Kammer und einer durch den Innenraum des Balgs 18 gebildeten Kammer 30 herstellt. Die untere Befestigungsplatte 22 ist mit einem zu der Kammer JO führenden Kanal 32 versehen, an dessen äußerem Ende ein Anschluß 34 vorhanden ist, der es ermöglicht, die Kammer und den Kanal mit einer Druckluftquelle, z.B. einem Druckluftbehälter, zu verbinden.

Fig. 2 zeigt eine Einrichtung zum Zuführen von Druckluft zu den Luftfedern 8A bis 8D. In diesem Fall sind die Kanäle 32 der Luftfedern 8A und 8B durch zugehörige Druckregler 36A und 36B sowie Schläuche oder Rohrleitungen 38 mit Druckluft enthaltenden Behältern 4OA und 4OB verbunden. Die Kanäle 32 der Luftfedern 8C und 8D sind durch Schläuche oder Rohrleitungen 42 mit einem gemeinsamen Druckregler 36C verbunden, der seinerseits über einen Schlauch oder eine Rohrleitung 44 an einen dritten mit Druckluft gefüllten Behälter 400 angeschlossen ist. Die Druckregler 36A bis 36C sind in Fig. 2 nur schematisch, dargestellt, da sie von bekannter Art sind und sich die Erfindung nicht auf eine bestimmte Druckreglerkonstruktion beschränkt. Die Druckregler dienen auf bekannte Weise zum Regeln des Luftdrucks in den Luftfedern 8A bis 8D. In die Schläuche oder Rohrleitungen, welche die Druckregler mit den Druckluftbehältern verbinden, können Ventile 46 zuä Regeln der Zufuhr von Druckluft zu den Druckreglern eingeschaltet sein.

Die Abmessungen und die Steifigkeit der Schwingungsisolatoren 6A bis 6D und der Luftdruck, mit dem die Luftfedern 8A bis 8D beaufschlagt werden, sind so gewählt, daß die Schwingungsisolatoren den größten Teil des Gewichts

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der Grundplatte 2 und der Iviaschine 4 oder dergleichen aufnehmen, während der verbleibende Teil der Last von den Luftfedern aufgenommen wird. Jeder etwa auftretende Gleich-. gewichtsfehler wird durch die Luftfedern und die drei Druckregler ausgeglichen, die automatisch die Drücke in den Luftfedern -so einstellen, daß Gleichgewichtsfehler ausgeglichen werden und die Maschine oder dergleichen in ihrer horizontalen Lage gehalten werden kann. Es ist auch möglich, Gleichgewichtsfehler dadurch auszugleichen, daß die Druckluftventile 46 mit der Hand betätigt werden, um den Luftdruck in den verschiedenen Luftfedern jeweils auf den gewünschten Wert einzustellen» Dieses letztere Verfahren zum Ausgleichen von Gleichgewichtsfehlern wird vorzugsweise dann angewendet, wenn Luftfedern dazu dienen, die Last an mehr als vier Punkten zu unterstützen. Unter normalen Bedingungen wird die Schwingungsisolierungswirkung in erster Linie durch die Schwingungsisolatoren 6A bis 6D bestimmt, während Stöße und besonders heftige Schwingungen durch die Luft£edern 8A bis 8D wirksam gedämpft werden. Diese Dämpfungswirkung der Luftfedern wird durch die Drosselwirkung der Öffnungen 28 in den Wandteilen 24 noch gefördert. Die Drosselöffnungen 28 sind so bemessen, daß sich die in den Kammern 26 und 30 herrschenden Drücke bei ruhender Last ausgleichen, daß jedoch bei einer plötzlichen Änderung der Last in diesen Kammern unterschiedliche Drücke auftreten. Wenn plötzlich eine Kraft zur Wirkung kommt, führt die Drosselwirkung der Öffnung 28 dazu, daß der Druck in der Kammer 26 bestrebt ist, den gleichen Wert beizubehalten, während sich der Druck in der Kammer 30 in Abhängigkeit von der Verformungsrichtung des Balgs 18 ändert. Bei Schwingungen von niedriger Frequenz spielt sich die Änderung der Richtung, in der die Luft durch die Drosselöffnungen 29 strömt, genügend langsam ab, um einen Druckausgleich zwischen den Kammern 26 und 30 zu ermöglichen.

Die Verwendung von Luftfedern, die jeweils in der Nähe von Schwingungsisolatoren in Form von Gummi- oder

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Metallfedern so angeordnet sind, daß sie eine Last aufnehmen können und mit den Schwingungsisolatoren parallelgeschaltet sind, erleichtert somit die Aufgabe, eine Maschine oder dergleichen in ihrer horizontalen Lage zu halten, ohne daß die Verwendung von Abstandhaltern erforderlich ist; gleichzeitig wird eine gute Isolierung gegen heftige Stöße und Schwingungen erzielt. Natürlich könnte man anstelle der hier beschriebenen und dargestellten Luftfedern auch andere Luftfedern bekannter Art verwenden ο Außerdem könnte man an jedem Lastaufnahmepunkt anstelle eines einzigen Schwingungsisolators auch mehrere ßchwingungsisolatoren anordnen. Jedoch sind die Schwingungsisolatoren und die Luftfedern an jedem Lastaufnahmepunkt jeweils nur durch einen kleinen Abstand getrennt, um das Einstellen der richtigen Hohe der zu unterstützenden Last zu erleichtern·

Ansprüche;

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Claims (7)

ANSPRÜCHE

1. Schwingungsisoliierungsanordnung zum Unterstützen einer Maschine oder einer anderen Last an mindestens drei Punkten, gekennzeichnet durch mindestens drei Schwingungsisolatoren (6A bis 6D), von denen jeder so angeordnet ist, daß er die Maschine (4) oder die andere Last an einem anderen der drei oder mehr Punkte unterstützt, wobei jeder dieser Schwingungsisolatoren eine lineare Belastungs-Verformungs-Kennlinie aufweist, mindestens drei Luftfedern 8A bis 8D zum Unterstützen der Maschine bzw. der anderen Last in Parallelwirkung mit den Schwingungsisolatoren, wobei jede Luftfeder in der Nähe eines zugehörigen Schwingungsisolators angeordnet ist, sowie durch Einrichtungen (4OA bis 40C) zum Zuführen von Druckluft zu jeder der Luftfedern.

2. Anordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Einrichtungen zum Einstellen des Luftdrucks in den Luftfedern (8A bis 8D).

3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß zu den Einstelleinrichtungen Luftdruckregler (36A bis 36C) gehören.

4. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Grundplatte (2) oder dergleichen zum Unterstützen der Maschine (4) oder einer anderen Last vorhanden ist, und daß die Grundplatte auf den Schwingungsisolatoren (6A bis 6D) und den Luftfedern (8A bis 8D) angeordnet ist und von ihnen getragen wird.

5. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwingungsisolatoren (6A bis 6D) aus einem Elastömermaterial bestehen.

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6. Anordnung nach. Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zu jeder Luftfeder (8A bis 8D) ein eine erste Kammer (50) abgrenzender Balg (18) gehört, ferner ein zu der ersten Kammer führender, an die zugehörige Einrichtung (40A bis 400) zum Zuführen von Druckluft angeschlossener Einlaß (32)_s eine eine zweite Luftkammer (26) abgrenzende Einrichtung (24) sowie eine DrosselÖffnung (28), die die erste und die zweite Luftkammer miteinander verbindet, so daß jede Luftfeder geeignet ist, als Schwingungsdämpfer zur Wirkung zu kommen.

7. Anordnung nach Anspruch 1_S dadurch g e k e η η ζ e i chne t ■ _s daß die Schwingungsisolatoren (6A bis 6D) eine größere Steifigkeit haben als die Luftfeder^. (8A bis 8D)₈ so daß der größte Teil der Last (2_S 4) von den Schwingungsisolatoren aufgenommen wird*,

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