DE2401815A1

DE2401815A1 - Schwingungsdaempfende halterung

Info

Publication number: DE2401815A1
Application number: DE2401815A
Authority: DE
Inventors: Jan Jablonski; Colwyn Francis Stone
Original assignee: Elliott Brothers London Ltd
Current assignee: Allard Way Holdings Ltd
Priority date: 1973-01-16
Filing date: 1974-01-16
Publication date: 1974-07-18
Also published as: GB1433772A; FR2214070A1; US3888449A; FR2214070B3

Description

rfenianwSlie 2401315

. Wilhelm Reiche

6 Frankiuit a. M. I
Parkstraße 13

7751

ELLIOTT BROTHERS (LONDON) LIMITED, London, England

Schwingungsdämpfende Halterung

Die Erfindung betrifft eine schwingungsdämpfende Halterung zur Isolierung von Geräteteilen gegen Erschütterungen, denen die Anlage ausgesetzt ist, in der sich die Geräteteile befinden.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine schwingungsdämpfende Halterung anzugeben, die eine hohe Stabilität der Bezugslage und. eine wirkungsvolle Dämpfung besitzt.

Diese Aufgabe v/ird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine Nabe mit einem Geräteteil und der Anlage verbunden ist, eine zylindrische Hülse die Nabe umgibt und mit einem anderen Geräteteil und der Anlage verbunden ist, daß ein gegossenes oder' gepreßtes Bauteil aus elastischem Material an der Nabe und der Hülse befestigt ist und mehrere flüssigkeitsgefüllte Kammern enthält, daß jede der Kammern eine mindestens teilweise durch das elastische Bauteil gebildete Wandfläche besitzt und durch eine Bohrung mit mindestens einer v/eiteren Kammer verbunden ist, und daß zwischen diesen Kammern ein aufgrund von "Verformungen

409829/0398

/!40181 5

des elastischen 3auteils erfolgender Flüssigkeitsaustausch eine Dämpfung der relativen Bewegung zwischen der Nabe und der Hülse bewirkt.

Mach einer bevorzugten Ausf ührungsform verlaufen Nabe und Hülse zueinander in koaxialer Position, und die Kammern bestehen aus mehreren zylindrischen Kammern, die zwischen den Seitenwänden der Nabe und der Hülse ringförmig angeordnet sind, und aus einer weiteren Kammer, die zwischen den Enden der Hülse und der Nabe liegt, wobei alle zylindrischen Kammern mit der weiteren Kammer über entsprechende Bohrungen in Verbindung steht.

Ausf ührungsformen der Erfindung werden nun anhand der Zeichnung beispielsweise beschrieben.

Die Figur zeigt eine Schnittdarstellung der Halterung.

Wie aus der Zeichnung ersichtlich, enthält die Halterung eine zentrale, pilzförmige Metallnabe 1 mit einem Kopf la und einem Schaft 1b, sie ist von einer zylindrischen, koaxial verlaufenden Metallhülse 2 umgeben. Der Raum zwischen dem Kopf la der Nabe 1 und der Hülse 2 enthält ein gegossenes oder gepreßtes Bauteil 3 aus elastischem Material, z.B» aus Siliziumgummi, das mit dem Kopf 1a und der inneren Oberfläche der Hülse 2 verbunden ist.

Der Schaft der Nabe 1 besitzt eine Bohrung (4) mit Gewinde zur Halterung von Geräteteilen, die gegen Erschütterungen isoliert werder sollen. Die Hülse 2 besitzt mehrere Gewindelöcher 5 (von denen nur eins dargestellt ist), die zur Verbindung der Halterung mit der Anlage vorgesehen sind.

409829/0398

MO 181 5

Das elastische Bauteil 3 ist derartig gepreßt oder gegossen, daß es den Kopf la der Nabe 1 umgibt und vom Schaft 1b einen bestimmten Abstand besitzt und mehrere zylindrische Kammern 6 enthält, deren Hauptachsen parallel zur Nabe 1 verlaufen, und die kreisförmig um die Nabe 1 angeordnet sind.

Die Kammern 6 sind oben geöffnet und besitzen an ihrem unteren Ende eine kleine Bohrung 6a. Das untere Ende der Hülse 2 ist durch den Hülsenboden 2a geschlossen und bildet eine Kammer 7» die durch die Bohrungen 6a mit den Kammern 6 verbunden ist. Die oberen Enden der Kammern 6. sind durch einen Ring 8 geschlossen, der in seiner vorgesehenen Lage befestigt ist und durch einen eingedrehten Absatz am oberen Ende der Hülse 2 gehalten wird. Ein Abfluß- und Füllverschluß 9 befindet sich in dem Hülsenboden 2a. Das elastische Bauteil 3 ist an seiner unteren Oberfläche mit einem Überlastschutzglied 10 versehen. Die Kammern 6 und 7 werden mit Dämpfungsflüssigkeit, z.B. mit einer Mischung aus Glycol und Wasser gefüllt.

Die Dicke der" Wand des elastischen Bauteils ist an den Stellen, an denen sich die Kammern 6 befinden, so bemessen, daß die geforderte Steifheit gegen axiale und laterale Auslenkungen der Zentralnabe 1 gewährleistet ist. Eine Bewegung der Nabe 1 axial nach unten veranlaßt, daß die Flüssigkeit der Kammer 7 in die Kammern 6 über die Bohrung 6a fließt. Bei einer axialen Bewegung der.. Nabe 1 nach oben findet umgekehrt ein Austausch der Flüssigkeit von den Kammern 6 in die Kammer 7 statt. Eine Bewegung der Nabe 1 in seitlicher Richtung veranlaßt, daß die Flüssigkeit in denjenigen Kammern 6, die zusammengedrückt werden, über die Kammer 7 in die erweiterten Kammern 6 auf der gegenüberliegenden Seite fließt. Das zentrale Überlastschutzglied 1Q

4098 2 9/0398

in der Kammer 7 berührt den Hülsenboden 2a, wenn auf die Nabe eine zu große, nach unten gerichtete Kraft ausgeübt wird. Dieses Uberlastschutzglied 10 soll eine geeignete Form besitzen, um die erforderliche Uberlast-Federcharakteristik zu besitzen.

Die Verbindung des elastischen Bauteils 3 mit der Nabe 1 und der Hülse 2 und die Verwendung von Siliziumgummi mit geringen Verlusten bewirken die gewünschte Stabilität der Bezugslage. Der Grad der Dämpfung wird durch die Abmessungen der Kammern und der Bohrungen 6a und der Viskosität der Flüssigkeit bestimmt. Die Flüssigkeit darf auf den Gummi keine beschädigende Wirkung ausüben und muß im gesamten Temperatur-Betriebsbereich eine vernünftige Viskosität besitzen.

Energie, die in der Halterung vernichtet wird, erwärmt die Dämpfungsflüssigkeit. Da diese Dämpfungsflüssigkeit in direktem Kontakt mit dem metallischen Hülsenboden 2a steht, wird diese Wärme unmittelbar über die Hülse an die Anlage abgeführt, an der die Hülse befestigt ist.

Sine ideale Halterung für Instrumente sollte eine Resonanzfrequenz von etwa 20 Hz besitzen und für Frequenzen unterhalb und einschließlich der Resonanzfrequenz einen Ubertragungsfaktor mit dem Wert 1 besitzen, für Frequenzen oberhalb der Resonanzfrequenz dagegen eine vollständige Entkopplung, d.h. einen "cut-off" bewirken. Die Stabilität der Bezugslage (Stabilität der Köhenauslenkung) sollte in der Größenordnung von 0,025 mm während der ganzen Lebensdauer der Halterung liegen.

k 0 9 ^lJ A q / U b 9 8

ORIGINAL INSPECTED

- 5 - - /4M · 315

In der nachfolgenden Tabelle sind Zahlenwerte dieser Größen angegeben, die von einer Halterung bekannter Art, bestehend aus einer Gummihalterung mit einer Teil-Beibungsdämpfung, und von der Halterung nach der Srfindung gewönnen, wurden«

0 9 3 7. 9 / U '6 9. 8

ORIGINAL INSPECTED

Vergleich der Eigenschaften

Belastungsachse Halterungstyp

STATISCHE LAST 4,08 Kg (91b)

Elastische Auslenkung in cm

Veränderung der Bezugslage in cm

Reduktion der Veränderung der Bezugslage

AXIAL

LATERAL

bekannter Art

0,055 0,030 nach der bekannter nach der Erfindung Art Erfindung

0,063 0,0025 '

0,073
0,0025

92$ 0,038
0,005

DiNAHISCHE LAST 4.08 Kg(91b)

Ausgang ⁿ+

Re sonanzfrequenz in Hz

Transiai ssibilität Ausgang/Eingang

Reduktion der Transmissibilität bei Resonanz

0.25 1.05

16.5

4.2 0.25
0.44

18
1.8

=0.15	0.15
0.83	0.25
20	18
5.5	1.7

57% 695*

- ,,.4098 2B/Ü39

Claims

Patentansprüche

Schwingungsdämpfende Halterung zur Isolierung von Geräteteilen gegen Erschütterungen, denen die Anlage ausgesetzt ist, in der sich die Geräteteile befinden, dadurch gekennzeichnet,· daß eine Nabe (1) mit einem Geräteteil und der Anlage verbunden ist, eine zylindrische Hülse (2) die Nabe (1) umgibt und mit einem anderen Geräteteil und der Anlage verbunden ist, daß ein gegossenes oder gepreßtes Bauteil (3) aus elastischem Material an der Nabe (1) und der Hülse (2) befestigt ist und mehrere flüssigkeitsgefüllte Kammern (6) enthält, daß jede der Kammern (6) eine mindestens teilweise durch das elastische Bauteil (3) gebildete Wandfläche besitzt und durch eine Bohrung (6a) mit mindestens einer v/eiteren Kammer (7) verbunden ist, und daß zwischen diesen Kammern (6, 7) ein aufgrund von Verformungen des elastischen Bauteiles (3) erfolgender Flüssigkeitsaustausch eine Dämpfung der . relativen Bewegung zwischen der Nabe (1) und der Hülse (2) bewirkt.

Schwingungsdämpfende Halterung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nabe (1) und die Hülse (2) koaxial zueinander verlaufen, daß die Kammern (6, 7) mehrere zylindrische Kammern (6) ringförmig zwischen den Seitenwänden der Nabe (1) und der Hülse (2) und eine weitere, zwischen den Enden der Nabe (1) und der Hülse (2) liegende Kammer (7) enthalten, und daß die zylindrischen Kammern (6) über Bohrungen (6a) kommunizierend mit der weiteren

4 0 9 0 2 9 / U 3 Η 8

ORIGINAL INSPECTED

Kammer (7) in Verbindung stehen.

3. Schwingungsdämpfende Halterung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Nabe (1) eine pilzförmige Gestalt und die Hülse eine zylindrische Gestalt besitzt, und daß das gegossene oder gepreßte Bauteil (3) aus elastischem Material mit dem Kopf (1a) der Nabe und mit der inneren Oberfläche der Hülse (2) verbunden ist.

4. Schwxngungsdämpfende Halterung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Bauteil (3) aus elastischem Material mit einem Oberlastschutzglied (10) versehen ist, welches eine Überlastung der Halterung in axialer Sichtung verhindert,

5. Schwingungsdämpfende Halterung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis If,
dadurch gekennzeichnet, daß das Bauteil (3) aus elastischem Material aus Siliziumgummi gegossen ist.

Reßb/Pi.

409829/03