DE2504165A1

DE2504165A1 - Vorrichtung zur schwingungsdaemmung bzw. -isolierung

Info

Publication number: DE2504165A1
Application number: DE19752504165
Authority: DE
Inventors: Norbert Dipl Phys Jehle
Original assignee: VKI Rheinhold and Mahla AG
Current assignee: Rheinhold and Mahla GmbH
Priority date: 1975-02-01
Filing date: 1975-02-01
Publication date: 1976-08-05
Also published as: DE2830118A1

Description

"Vorrichtung zur Schwingungsdämmung bzw. -Isolierung" Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Schwingungsdämmung bzw. -Isolierung, insbesondere für Maschinen.
Zur Schwingungsdämpfung, Schwingungsdämmung bzw. Schwingungsisolierung sind bereits vielfältige Maßnahmen und Mittel bekannt. So werden beispielsweise zur Lagerung von Maschinen Gummi-Metall-Elemente verwendet, oder die Maschinenfundamente werden auf Metallfedern aufgelegt. In einfacheren Fällen genügen Kork-Platten, Gummi-Platten oder Noppen-Platten als Unterlage zwischen Maschinenfundament und Boden.
Eine gute Schwingungsdämpfung erfordert ein tief abgestimmtes Masse-Federsystem, womit auch eine tiefe statische Einfederung verbunden ist. Die Schwingungsdämpfer bzw. Dämmplatten aus Gummi oder Kork sind deshalb bezüglich der Abstimmung nach tiefen Frequenzen nur beschränkt zu verwenden, da das Verhältnis der Einfederungstiefe zur Dicke der Dämmschicht wegen Überbeanspruchung des Materials nicht zu groß werden darf.
Die anderen bekannten schwingungsdämpfenden Mittel und Maßnahmen sind aufwendig und benötigen einen hohen zeitlichen und personellen Montageaufwand.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Schwingungsdämmung bzw. -Isolierung, insbesondere für Maschinen zu schaffen, mit der in einfacher Weise die Feder- und Dämpfungseigenschaften den jeweiligen Erfordernissen angepaßt werden kann und deren Montage durch Herstellung vorgefertigter Elemente wesentlich vereinfacht ist.
Diese Aufgabe wird nach der Erfindung im wesentlichen dadurch gelöst, daß Erhebungen bzw. Vertiefungen regelmäßig angeordnet werden, wobei die Anordnung und Ausbildung derart getroffen ist, daß die Beanspruchung des Materials senkrecht zur Schwingungsrichtung erfolgt, in dem die von einem Schwingungserreger eingeleiteten Kräfte um etwa 900 umgelenkt werden.
Durch die Erfindung ist es möglich, eine relativ geringe Beanspruchung des Materials bei großer Einfederung zu erhalten.
Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung weist die Vorrichtung eine federnde Platte auf, die ober- und unterseitig mit Erhebungen versehen ist, wobei die oberen Erhebungen auf Lücke zwischen den unteren Erhebungen angeordnet sind.
Die Erhebungen können dabei rasterförmig verteilt und punkt-=örmig ausgebildet sein. Gemäß einer Abwandlung der Erfindung werden linienförmige Profilierungen vorgesehen.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung weisen die Erhebungen jeder Seite abwechselnd verschiedene Höhen auf. Dabei ist zweckmäßigerweise die Anordnung derart getroffen, daß jeder Erhebung mit größerer Höhe auf der einen Plattenseite jeweils paarweise Erhebungen mit geringerer Höhe auf der entgegengesetzten Plattenseite zugeordnet sind.
Durch diese Anordnung verschieden langer Erhebungen ist es möglich, eine progressive Federung zu erzielen. Progressive Federungen erlauben einen vielseitigen Einsatz ein und derselben Type der erfindungsgemäßen Vorrichtung, da sich damit auch bei verschieden schweren Maschinen eine gleiche Masse-Feder-Resonanz einstellt.
Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird gieß- bzw. spritzfähiger Kunststoff als Herstellungsmaterial für die Platten verwendet.
Im Bereich hoher Temperaturen kann die erfindungsgemäße Vorrichtung in vorteilhafter Weise aus Leichtmetall-Druckguß hergestellt sein.
Gemäß einem abgewandelten Ausführungsbeispiel der Erfindung liegt eine mittlere ebene federnde Platte auf einer unteren steifen Platte mit punkt- bzw. linienförmigen Erhebungen auf und ist von einer oberen steifen gleichartigen Platte bedeckt, wobei die Erhebungen der einen Platte auf Lücke zu den Erhebungen der anderen Platte angeordnet sind.
Besonders zweckmäßig ist es, wenn die beidseits der mittleren Platte angeordneten oberen und unteren Platten aus Wellblech gebildet sind.
Als untere und obere Profilplatte kann auch Well-Eternit dienen.
In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung ist insbesondere die obere Platte mit Beton ausgegossen und mit einer oberen ebenen Fläche versehen. Dadurch kann die obere Well-Platte gleichzeitig als Maschinenfundament dienen.
Nach einem noch weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung sind auf einer federnden Platte linienförmige Erhebungen mit wellenförmiger Scheitellinie und wellenförmiger Grundlinie angeordnet.
Besonders zweckmäßig ist es, wenn federnde Platte und Erhebungen einstückig ausgebildet sind.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den nachfolgenden Beschreibungen von Ausführungsbeispielen der Erfindung. Dabei zeigt: Fig. 1 eine schematische Prinzipdarstellung der Erfindung, Fig. 2 ein erstes Ausführungsbeispiel im Schnitt, Fig. 3 eine Draufsicht auf das Ausführungsbeispiel nach Fig.2, Fig. 4 einen Schnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel, Fig. 5 eine Draufsicht auf das Ausführungsbeispiel nach Fig.4, Fig. 6 ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel der Erfindung, Fig. 7 eine weitere Abwandlung der Erfindung im Schnitt, Fig. 8 das Ausführungsbeispiel nach Fig. 7 in Draufsicht, Fig. 9 ein noch weiteres Ausführungsbeispiel im Schnitt, Fig. 10 das Ausführungsbeispiel nach Fig. 9 in Draufsicht, und Fig.ll ein Anwendungsbeispiel der Erfindung.
In Fig. 1 ist schematisch die Erfindung im Prinzip dargestellt.
Ein Schwingungserreger, beispielsweise eine Maschine 4, ist auf einem Maschinenfundament 5 gelagert. Dieses Maschinenfundament 5 ruht auf einer erfindungsgemäßen Vorrichtung auf, die aus einer federnden Platte 6 mit oberen Erhebungen 1 und unteren Erhebungen 2 besteht. Dabei ist vorzugsweise die Platte 6 mit den Erhebungen 1 und 2 einstückig ausgebildet bzw. geformt. Durch das Gewicht der Maschine 4 wird die federnde Platte 6 schon im Ruhezustand zwischen den unteren Erhebungen 2 durch die Last auf den oberen Erhebungen 1 durchgebogen. Dabei werden die von der Maschine 4 eingeleiteten Kräfte um etwa 900 umgelenkt, so daß die Beanspruch-ung des Materials in Plattenebene,d.h. senkrecht zur Schwingungsrichtung erfolgt.
Bei dem ersten Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 2 und 3 ist eine ebene federnde Platte 6 vorgesehen, die rasterförmig angeordnete punktförmige Erhebungen 7' bzw. 7'' auf ihrer Ober-und Unterseite aufweist.
Bei dem in den Fig. 4 und 5 gezeigten Ausführungsbeispiel sind die oberen und unteren Erhebungen linienförmig ausgebildet und erstrecken sich etwa parallel zueinander. Dabei sind die oberen linienförmigen Erhebungen 8 auf Lücke zu den unteren linienförmigen Erhebungen 9 angeordnet.
Bei dem abgewandelten Ausführungsbeispiel nach Fig. 6 weist die federnde Platte 6 beidseitig Erhebungen von verschiedener Höhe auf. Dabei ist die Anordnung derart getroffen, daß die Erhebungen mit größerer Höhe 10 bzw. 12 jeweils von Erhebungen mit geringerer Höhe 11 bzw. 13 umgeben sind. In bevorzugter Weise sind die Erhebungen größerer Höhe 10 bzw. 12 der einen Platte paarweise Erhebungen niedrigerer Höhe 11 bzw. 13 auf der gegenüberliegenden Plattenseite zugeordnet. Die Erhebungen 10 bis 13 können dabei punkt- oder auch linienförmig ausgebildet sein. Durch diese Ausbildung läßt sich in einfacher Weise eine progressive Federung erzielen.
Ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Fig. 7 und 8 dargestellt. Dabei ist eine ebene mittlere federnde Platte 14 auf ihrer Oberseite mit einer Well-Platte 16 bedeckt und ruht mit ihrer Unterseite auf einer unteren Well-Platte 15 auf. Auch hier ist die Ausbildung derart getroffen, daß die Erhöhungen 17, 18 der oberen und unteren Well-Platte zueinander auf Lücke stehen. Infolgedessen sind auch die Auflageflächen 21 der mittleren federnden Platte 14 auf der unteren Well-Platte 15 und die Auflageflächen 22 der oberen Well-Platte 16 auf der mittleren federnden Platte 14 auf Lücke angeordnet.
In den Figuren 9 und 10 ist im Schnitt bzw. Draufsicht ein weiteres Ausführungsbeispiel dargestellt. Dabei sind auf einer federnden Platte 23 linienförmige Erhebungen 24 vorgesehen, deren Höhe wellenförmig entsprechend einer Scheitellinie 25 verläuft und deren Grundfläche auf der federnden Platte 23 ebenfalls wellenförmig begrenzt ist. Dabei entsprechen sich die beiderseits der Scheitellinie 25 verlaufenden Profilgrundlinien 26, derart, daß die linienförmige Erhebung im Bereich ihrer Höhen-Maxima auch ihre größte Fußbreite aufweisen, während im Bereich der Täler des Scheitelprofils 25 auch das Grundprofil 26 schmal ist.
Bei den linienförmigen Erhebungen kann somit, durch eine Scheitel-Grundrißprofilierung eine beliebige Federkennlinie eingestellt werden.
Das Ausführungsbeispiel nach den Fig. 7 und 8 läßt sich noch, wie in Fig. 11 angedeutet, derart weiterbilden, daß die von der mittleren federnden Platte 14 abgewandten Seiten der oberen bzw. unteren Well-Platte 15 und 16 in Beton gebettet bzw. mit Beton ausgegossen sind. Dadurch kann die obere Well-Platte 16 mit Ausgußbeton 20, die eine ebene obere Fläche aufweist, als Maschinen-Fundament dienen und die untere Well-Platte 15 zusammen mit dem Beton 19 als Boden ausgebildet sein. Auch hier erfolgt wieder bei der Schwingungsdämpfung eine Durchbiegung der mittleren federnden Platte 14, wobei die Beanspruchung wiederum um etwa 900 gegenüber der eingeleiteten Schwingung umgelenkt ist.
Die federnden Platten 6, 14 bzw. 23 können auch streifenförmig oder kreisförmig ausgebildet sein.
Die Weichheit der Federung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vom gegenseitigen Abstand der Erhebungen, von der Platten-bzw. Streifendicke und vom E-Modul des Platten- bzw. des Streifenmaterials abhängig. Durch entsprechende Wahl dieser Größen lassen sich die Federungseigenschaften der erfindungsgemäßen Vorrichtung beliebig einstellen. Durch Wahl des entsprechenden Platten- und Streifenmaterials kann die Dämpfung auf die jeweils erforderliche Größe ausgelegt werden.
Als Material zur Herstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung eignen sich besonders gieß- und spritzfähige Kunststoffe, auch Schaumstoffe, mit guter Alterungs- und Temperaturbeständigkeit.
Bei erfindungsgemäßen Dämmplatten mit punktförmigen Erhebungen ist die Material-Beanspruchung der federnden Platte in der Nähe dieser Erhebungen am größten. Die Beanspruchung wird über die ganze Platte gleichmäßig, wenn die Plattendicke mit der Entfernung von der punktförmigen Erhebung linear abnimmt.
Besonders für die Verwendung im Bereich hoher Temperaturen kann die erfindungsgemäße Vorrichtung aus Leichtmetall-Druckguß hergestellt werden.
Für die mittlere federnde Platte 14 des Ausführungsbeispiels nach den Fig. 7 bis 9, können auch inhomogene Platten, wie z.B.
Gummischrotplatten, oder auch dünne Metallplatten, Verwendung finden.
Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt. Sie umfaßt auch alle fachmännischen Abwandlungen sowie Teil- und Unterkombinationen der beschriebenen und/oder dargestellten Merkmale und Maßnahmen.
- Ansprüche -

Claims

Ansprüche 1. Vorrichtung zur Schwingungsdämmung bzw. -Isolierung L insbesondere für Maschinen, gekennzeichnet durch regelmäßig angeordnete Erhebungen (1, 2) bzw. Vertiefungen (3), die derart angeordnet und ausgebildet sind, daß die Beanspruchung des Materials senkrecht zur Schwingungsrichtung erfolgt, in dem die von einem Schwingungserreger (4) eingeleiteten Kräfte um etwa 90° umgelenkt werden.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine federnde Platte (6), durch ober- und unterseitig vorgesehene Erhebungen (1, 2) und dadurch, daß die oberen Erhebungen (1) auf Lücke zwischen den unteren Erhebungen (2) angeordnet sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Erhebungen (7', 7'') rasterförmig verteilt und punktförmig ausgebildet sind.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine linienförmige Profilierung (8, 9).
5. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Erhebungen (10, 11 bzw. 12, 13) jeder Seite abwechselnd verschiedene Höhen aufweisen.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß jede Erhebung mit größerer Höhe (10 bzw. 12)auf der entgegengesetzten Plattenseite jeweils paarweise Erhebungen (11 bzw. 13) mit geringerer Höhe zugeordnet sind.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine mittlere federnde Platte (14) auf einer unteren Platte (15) mit punkt- bzw. linienförmigen Erhebungen (17 bzw. 18) aufliegt und von einer oberen gleichartigen Platte (16) bedeckt ist und daß die Erhebungen (17) der einen Platte (15) auf Lücke zu den Erhebungen (18) der anderen Platte (16) angeordnet sind.
8. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder folgenden, gekennzeichnet durch die Verwendung von gieß- bzw. spritzfähigem Kunststoff als Herstellungsmaterial.
9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (6) aus Leichtmetall-Druckguß besteht.
10. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die beidseitig der mittleren Platte (14) angeordneten oberen und unteren Platten (15, 16) aus Wellblech gebildet sind.
11. Vorrichtung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch die Verwendung von Well-Eternit-Platten beidseits der mittleren Platte (14).
12. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf einer federnden Platte (23) linienförmige Erhebungen (24) mit wellenförmiger Scheitellinie (25) und vorzugsweise gleichsinniger wellenförmiger Grundlinie (26) angeordnet sind.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die federnde Platte (23) und Erhebungen (24) einstückig ausgebildet sind.
14. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß auf der oberen Well-Platte ein Ausgußbeton mit einer ebenen oberen Fläche aufgebracht ist.