DE2454834A1

DE2454834A1 - Vorrichtung zum daempfen von mechanischen, sowie zum unterdruecken von akustischen schwingungen

Info

Publication number: DE2454834A1
Application number: DE19742454834
Authority: DE
Inventors: Kaspar Lochner
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1974-11-19
Filing date: 1974-11-19
Publication date: 1976-05-20

Description

Vorrichtung zum Dämpfen von mechanischen, sowie zum Unterdrücken von akustischen Schwingungen Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Dämpfen von mechanischen, sowie zum Unterdrücken von akustischen Schwingungen, insbesondere von Körperschall, mit einer eine Füllung aus zähelastischem, dauerplastischen Dämpfmediu aufweisenden geschlossenen Kammer, in die eine einen Dämpfkolben tragende Kolbenstange eintaucht.
In vielen Bereichen -der Technik tritt das Problem auf, mechanische Schwingungen zu dämpfen und zugleich das Entstexlenvon akustischen Schwingungen, insb-esondere vònKörperschall weitgehend zu verhindern. Neben diesem allgemeinen Problem wird häufig zusätzlich noch gefordert, daß die Dämpfung der mechanischen Schwingungen sowohl im niederfrequenten Bereich, als auch beim Auftreten von höheren Schrillgungsfrequellzen möglichst gleichmäßig wirksam ist, wobei im niederfreauenten Bereich in der Regel Schwingungen mit großer Amplitude und iin hochfrequenten Bereich solche mit relativ kleiner Amplitude auftreten.
Bisher war es üblich, für die Dämpfung von mechanischen Schwingungen und die Unterdrückung von Körperschall getrennte Mittel vorzusehen.
Darüber hinaus können mit den bekannten Dämpfelementen mechanische Schwingungen mit größeren Frequenzunterschieden nur unbefriedigend beherrscht werden.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, mit geringem Aufwand eine einfache und daher wenig störanfällige Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, mit der es möglich ist, sowohl mechanische Schwingungen mit unterschiedlicher Frequenz und Schwingungsamplitude weitgehend zu dämpfen, sowie die Entstehung von akustischen Schwingungen, insbesondere von Körperschall, zu verhindern.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Dämpfkolben gegen die Wirkung von Federelementen mit begrenztem Hub axial verschiebbar auf der Kolbenstange gelagert und die Kolbenstange in Richtung ihrer Axialbewegung gegen die kammer abgefedert ist.
Praktische Versuche haben emriesen, daß mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung eine guteDämplwirkungüber weite Frequenzbereiche bei gleichzeitig weitgehender Vermeidung von Schallschwingungen erzielbar ist. Dies ist auf die federnd verschiebbare Lagerung des Dämpfkolbensauf der Kolbenstange und die Verwendung eines zähelastischen, dauerplastischen DämpSmediums einerseits und die federnde Abstützung der Kolbenstange gegenüber der das Dämpfmedium enthaltenden Kammer andererseits zurückzuführen, wobei die volle Wirkung des Dämpfmediums erst bei Schwingungsamplituden eintritt, die höher sind, als der größtmögliche Verschiebeweg des Dämpfkolbens auf der Kolbenstange.
Bei Schwingungen mit kleinerer Amplitude wird die Dämpfung vom Verhältnis der Elastizität der den Dämpfkolben abstützenden Federelemente zu der des Dämpimediums bestimmt.
Besonders vorteilhaft wird zwischen der Kammer und dem freien Ende der Kolbenstange ein diese konzentrisch umgebendes Federelement angeordnet, das auf der einen Seite mit der Kammer und auf der anderen Seite mit der Kolbenstange vorbunden ist, so daß es sowohl beim Einfahren, als auch beim Ausfahren der Kolbenstange wirkt.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist das Federelement als Schwingmetall ausgebildet. Es ist jedoch im Rahmen der Erfindung möglich, in besonderen Fällen andere Arten von Federelementen, wie z.B. Gummipuffer, Spiralfedern oder pneumatische Federn zu verwenden.
Die federnde Abstützung des Dämpfkolbens auf der Kolbenstange erfolgt vorteilhaft mittels gummielastischen Scheiben, die zwischen dem Dämpfkolben und auf der Kolbenstange befestigten Endanschlägen eingelegt sind0 Falls es die Dämpfoharakteristi. erfordert, können jedoch auch Blattfedern oder andere Federelemente vorgesehen werden.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiei einer erfindungsgemäß ausgebildeten Vorrichtung dargestellt.
Es zeigen: Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung, Fig. 2 eine Variante der Federabstützung des DämpfRolbens.
Die in Fig. i dargestellte Vorrichtung weist eine geschlossene Kammer 1 auf, die mit einem zähelastischen, dauerplastischen Dmpfmedium 2 gefüllt ist. In die Kammer 1 ist die Kolbenstange 3 eingeführt, die zur besseren Führung in zwei gegenüberliegenden Wandungen der Kammer 1 gelagert ist.
Im Bereich der Kammer 1 ist auf der Kolbenstange 3 axial verschiebbar ein Dämpfkolben 4 angeordnet, dessen Verschiebeweg durch Anschläge 5, 6 begrenzt ist. Zwischen den Anschlägen 5, 6 und dem Dämpfkolben 4 sind Federelemente 7, 8 vorgesehen. Mit dem aus der Kammer 1 ragenden freien Ende der Kolbenstange 3 ist ein Schwingmetall 9 mit einer Seite verbunden, deren andere Seite an der Kammer i befestigt ist. Auf der gegenüberliegenden Seite weist die Kammer 1 einen hohlen Befestigungsansatz 10 auf, in den das Führungsende 11 der Kolbenstange 3 eintaucht. Der Hohlraum des Befestigungsansatzes 10 kann bedarfsweise als Luftpuffer ausgebildet sein, oder über eine Ausgleichsöffnung 12 mit der freien Atmosphäre in Verbindung stehen.
In dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 sind die Federelemente 7 8 nicht in Form von Blattfedern ausgebildet, sondern scheibenförmig aus gummielastischem Material hergestellt.
Wird eine Vorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel mit mechanischen Schwingungen beaufschlagt, werden zunächst das Schwingmetall 9 und je nach Richtung der Schwingung das Federelement 7 oder 8 belastet. Handelt es sich dabei um Schwingungen kleiner Amplitude, ergibt sich durch das Zusammenwirken der genannten Elemente eine ausreichende Dämpfung. Auch bei hohen Schwingfrequenzen erfüllt die Vorrichtung ihre Aufgabe. Die Entstehung von akustischen Schwingungen wird weitgehend verhindert. Auch bei mechanischen Schwingungen größerer Amplitude werden akustische Schwingungen unterdrückt. Die mechanischen Schwingungen erfahren eine sehr starke Dämpfung, da in diesem Fall der Dämpfkolben 4 und die Eigenschaft des Dämpfmediums voll wirksam werden und dadurch zu einer entsprechend hohen Energiewandlung führen. Die Wirkung des Schwingmetalls 9 kann bedartsweise dadurch erhöht werden, daß der zur Verbesserung der Führung durch die untere Kammerwand hindurchgeführte Teil li der Kolbenstange 3 als Plungerkolben und der Ansatz 10 als geschlossene Luftkammer ausgebildet sind.

Claims

Patentansprüche

1. Vorrichtung zum Dämpfen von mechanischen, sowie zum Unterdrücken von akustischen Schwingungen, insbesondere von Körperschall mit einer mit einem zähelastischen, dauerplastischen Dämpfmedium gefüllten geschlossenen Kammer, in die eine Kolbenstange mit einem Dämpfkolben eintaucht, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Dämpfkolben (4) gegen die Wirkung von Federelementen (7,8) mit begrenztem Hub axial verschiebbar auf der Kolbenstange (3) gelagert und die Kolbenstange (3) in Richtung ihrer Axialbewegung gegen die Kammer (1) abgefedert ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein zwi--schen der Kammer (1) und dem freien Ende der Kolbenstange (3) angeordnetes, diese konzentrisch umgebendes Federlement (9), das auf der einen Seite mit der Kammer (i) und auf der anderen Seite mit der Kolbenstange (3) verbunden ist.

3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekenuzeich net, daß das Federelement (9) als Schwingmetall ausgebildet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die den Dämpfkolben (4) abstützenden Federelemente (7,8) aus gummielastischen Scheiben bestehen.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die den Dämpfkolben abstiitzenden Federelemente (7,8) als Blattfedern ausgebildet sind.

L e e r s e i t e