DE2547955C2

DE2547955C2 - Dynamischer Schwingungsabsorber

Info

Publication number: DE2547955C2
Application number: DE2547955A
Authority: DE
Inventors: Masao Hiratsuka Kanagawa Akimoto
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 1975-10-22
Filing date: 1975-10-27
Publication date: 1983-12-22
Also published as: FR2329904B1; FR2329904A1; CH596472A5; DE2547955A1; US4042230A; GB1528486A

Description

sowie mit einem an eine Druckluftquelle anschließbaren Luftleitungssysiem zur Versorgung des dynamischen Schwingungsabsorbers mit Druckluft von veränderbarem Druck.

Bei einem in der US-PS 28 19 775 beschriebenen dynamischen Schwingungsabsorber ist das Gewicht zwischen zwei als Luftbehälter mit veränderbarem Volumen ausgebildeten Federelementen des Kolben-Zylinder-Typs aufgenommen. Bei diesem bekannten Schwingungsabsorber müssen Einrichtungen vorhanden sein, um das Gewicht zwischen den beiden Federelementen (Luftfedern) in eine Mittelstellung zurückzuführen, da es sich andernfalls aus dieser Mittelstellung herausbewegen kann. Bei Federelementen (Luftfedern) des Kolben-Zylinder-Typs tritt außerdem eine Reibung zwischen dem Kolben und der Innenwandung des Zylinders auf, wobei außerdem Luftverluite infolge aus dem Zylinder entweichender Luft zu erwarten sind. Vergleichbare Verhältnisse liegen bei einem anderen in der US-PS 39 17 246 behandelten Schwingungsabsorber vor.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen dynamischen Schwingungsabsorber der beschriebenen Art so zu gestalten, daß auf zusätzliche Einrichtungen verzichtet werden kann, um das Gewicht in die Mittelstellung zwischen den Federelementen zurückzuführen. Es soll weiterhin die Möglichkeit geschaffen werden, die Schwingungsphase des Gewichtes selbst dann zu justieren, wenn sie sich während des Betriebs ändert, damit der Schwingungsabsorber stets seine maximale Wirkung entfalten kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist der erfindungsgemäße dynamische Schwingungsabsorber dadurch gekennzeichnet, daß die Luftbehälter elastische Wandungen aufweisen, daß zu dem Luftleitungssystem mindestens ein Druckregelventil gehört, mit dessen Hilfe der Druck der in den Schwingungsabsorber eingeleiteten Luft von entfernter Stelle aus einstellbar zu regeln ist, und daß der Schwingungsabsorber einen mit dem beweglichen Teil der Maschine gekoppelten Schwingungserzeuger, durch den das Gewicht mit einer der Frequenz der Schwingungserzeugenden Kraft entsprechenden Frequenz in Schwingung versetzbar ist, sowie eine Einrichtung zum Einstellen der Schwingung des Gewichtes in der Weise aufweist, daß diese Schwingung zur Schwingang der Maschine um 18C außer Phase ist.

Durch die Verwendung von Luftbehältern mit elastischen Wandungen ergeben sich gegenüber Federelementen des Kolben-Zylinder-Typs der bekannten Schwingungsabsorber folgende Vorteile:
Die Größe der Federkonstante eines Federelementes in Form eines elastischen Luftbehälters hängt von dem Druck der in den elastischen Behälter eingeleiteten Luft und der Veränderung des wirksamen Bereiches des elastischen Behälters ab. Der wirksame Bereich ändert sich, wenn der Behälter einer Kompression^ und Expansion ausgesetzt wird. Wenn daher ein Gewicht zwischen zwei Luftfedern in Form von elastischen Luftbehältern aufgenommen ist, so kann es stets jn eine Stellung zurückgeführt werden, in der die von den Luftfedern auf das Gewicht einwirkenden Kräfte ausgeglichen sind, wenn der anfängliche Innendruck der Luftfedern auf den gleichen Wert eingestellt wird.

Es sind daher keine besonderen Einrichtungen erforderlich, um dps Gewicht in die Mittelstellung zwischen den Luftfedern zurückzuführen. Als Folge davon kann bei einem dynamischen Schwingungsabsorber bei Verwendung von Luftfedern in Forrn von elastischen Luftbehältern mit veränderbarem Volumen der gesamte Aufbau, verglichen mit Schwingungsabsorbern, bei denen Luftfedern des Kolben-Zylinder-Typs zur Verwendung kommen, sehr einfach gehalten sein.
Durch die Verwendung-von elastischen Luftbehältern mit veränderbarem Volumen ist weiterhin kein Bauteil vorhanden, welches Reibungsprobleme in der Weise mit sich bringt, wie sie bei Federelementen des Kolbeö-Zylinder-Typs durch die Reibung zwischen dem Kolben ι» und der Innenwandung des Zylinders auftreten. Per erfindungsgemäße dynamische Schwingungsabsorber ist daher auch sehr empfindlich für leichte Maschinen,-schwingungen.

Bei den bekannten Schwingungsabsorbern sind, is weiterhin keine Maßnahmen zur Einstellung der Schwingungen des Gewichtes in der Weise vorgesehen, daß diese zur Schwingung der Maschine um 180° außer Phase verlaufen. Durch die Verwendung von Einrichtungen zur Phaseneinstellung ist es möglich, die' Schwingungsphase des Gewichtes selbst dann zu justieren, wenn sie sich während dei Betriebes ändert und mit der Schwingung der Maschine hicht mehr um 180° außer Phase ist.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen dynamischen Schwingungsabsorbers werden im folgenden anhand der Figuren näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Vorderansicht einer ersten jo Ausführungsform eines an einer Maschine angebrachten, dynamischen Schwingungsabsorbers;

Fig.2 eine Draufsicht auf die Anordnung gemäß

il

F i g. 3 eine schematische Darstellung des pneumati-

sehen Leitungssystems des in den Fig. 1 und 2 dargestellten dynamischen Schwingungsabsorbers;

F j g. 4 eine schematische Vorderansicht einer zweiten Ausführungsform eines dynamischen Schwingungsabsorbers;

Fig.5 eine Draufsicht auf die Ausführungsform gemäß F ig. 4;

F i g. 6 eine schematische Darstellung des pneumatischen Leitungssystems des in den F i g. 4 und 5 dargestellten dynamischen Schwingungsabsorbers;

Fig·7 teilweise im Querschnitt eine Seitenansicht eines Details des pneumatischen Leitungssystems eines dynamischen Schwingungsabsorbers, der in der erfindungsgemäßen Weise mit einer Amplitudenregeleinrichtung versehen ist;

F i g. 8 eine teilweise und schematische Ansicht einer dritten Ausführungsfprm eines dynamischen Schwingungsabsorbers, d,er mit Einrichtungen zur automatischen Einstellung der Innendrücke der pneumatischen tei h i

p j g. 9 ausschnittsweise eine Ansicht des 1 eitungsiystetps der in F i g· 8 dargestellten dritten Ausilihrungsform der Erfindung;

Fig. 10 eine Qarstellung des elektrischen Relaisschaltkreises der ^;n Fig.8 dargestellten dritten ep Ausführungsform der Erfindung· und

Fig. 1] und 12 teilweise im Schnitt Ansichten der in F i g. 8 angedeuteten Petails fbzw. F.

Gemäß den F i g-1,2 und 3 werden zwei dynamische Schwingungsabsorber verwendet, um die Schwingung einer Maschine I3 auszuheben, die mittels eines nicht elastischen starren Fundamentes 17 auf dem Boden 3 installiert ist. Das gesamte in den Fig.l, 2 und 3 dargestellte System ist in einer solchen Weise

angebracht, daß die Bewegung eines bestimmten Maschinenteiles, das synchronisiert mit der Schwingung der Maschine la arbeitet, dazu benutzt wird, das öffnen und Schließen von Richtungsregelventilen zu bewirken, die den Luftbehältern der beiden Schwingungsabsorber zugeordnet sind, so daß abwechselnd Veränderungen der inneren pneumatischen Drücke der Luftbehälter hervorgerufen werden. Als Ergebnis davon werden die Gewichte der dynamischen Schwingungsabsorber dazu gebracht. Schwingungen in Resonanz mit der Schwingung der Maschine la zu erzeugen, wodurch die Schwingung der Maschine la absorbiert und unterdrückt wird.

Gemäß Fig. I ist die Maschine la auf dem Fundament 17 montiert, das starr auf dem Boden 3 angebracht bzw. befestigt ist. Die Maschine l.i weist eine rotierende Welle 18 auf, deren Drehzahl je Minute gleich der Größe der Schwingungsfrequenz der Maschine Xa ist. Bei der Maschine la handelt es sich beispielsweise um eine übliche Schnellpresse, einen Kompressor oder andere Maschinen, deren Schwingungswellenformen einfach sind. Bei einer Schnellpresse oder bei einem Kompressor wird die Kurbelwelle als Welle 18 der Maschine la benutzt. Auf der rotierenden Welle 18 ist eine Nockenscheibe 19 derart montiert, daß die Winkelstellung der Nockenscheibe 19 relativ zur Welle 18 veränderbar ist. Bei der Drehung der Nockenscheibe 19 werden Richtungsregelventile 16a und 166 geöffnet oder geschlossen, die einander gegenüberliegend der Nockenscheibe 19 zugeordnet sind. Auf dem Fundament 17 der Maschine la sind zwei dynamische Schwingungsabsorber B montiert. Die beiden Schwingungsabsorber B sind, bezogen auf das Zentrum der ^chwingungsveränderung der in der Maschine la hervorgerufenen Schwingungserregungskraft symmetrisch zueinander angeordnet. Die beiden Schwingungsabsorber ß sind weiterhin parallel zu der Linie angebracht, entlang der die Schwingungserregungskraft wirksam ist. Die beiden Schwingungsabsorber B bestehen aus einander identischen Elementen. wobei aus Gründen der besseren Übersichtlichkeit die Einzelelemente des in Fig. 1 links liegenden Schwingungsabsorbers mit dem Index »a« versehen sind, während den Bezugszeichen des in Fig.3 rechts dargestellten Schwingungsabsorbers der Index »b« zugeordnet ist. Der in Fig. I links dargestellte Schwingungsabsorber umfaßt ein Hauptgewicht 7a. zwei pneumatische Federelemente in Form von Luftbehälter mi· elastischen Wandungen 5a und 6a, zwischen denen das Gewicht 7a abgestützt ist und ein Gehäuse 4a, in dem das Gewicht 7a und die Luftbehälter 5a und 6a untergebracht sind. Dem Gewicht 7a können Rollen oder Lager 20a zugeordnet sein, um eine ruhige und gleichmäßige Auf- und Abbewegung des Gewichtes 7a innerhalb des Gehäuses 4a zu gewährleisten. Der in F i g. 1 auf der rechten Seite dargestellte Schwingungsabsorber B hat den gleichen Aufbau wie der in F i g. 1 links dargestellte Schwingungsabsorber B. Die beiden Luftbehälter 5a. 6a. 5b und 66 der beiden Schwingungsabsorber B sind zum Zuführen und Abführen von Druckluft durch ein Leitungssystem miteinander verbunden. In den F i g. 1 und 2 ist der Leitungsverlauf urichpunktiert dargestellt. Der Aufbau des Leitungskreises wird im folgenden anhand von F i g. 3 beschrieben.

Die beiden oberen Luftbehälter 5a und 5b sind durch eine Leitung 21 miteinander verbunden. Eine Leitung 22 verbindet die beiden unteren Luftbehälter 6a und 66. An die Leitung 21 ist eine Zweigleitung 21;; angeschlossen, die zu einem zweiten Auslaß D des Richtungsregelventils 16a führt, während eine ebenfalls an die Leitung 21 angeschlossene Zweigleitung 2Xb zu einem ersten Auslaß C des Richtungsregelventils 166 führt. An die Leitung 22 ist eine Zweigleitung 22;) angeschlossen, die zu einem ersten Auslaß Cdes Richtungsregelventils 16a führt, während eine zweite an die Leitung 22 angeschlossene Zweigleitung 226 zu einem zweiten

to Auslaß D des Richtungsregelventils 166 führt. Die beiden Richtungsregelventile 16a und 166 sind jeweils mit einer Ausströmöffnung R versehen, und diese beiden Ausströmöffnungen sind durch eine Ausströmleitung 23 miteinander verbunden. Diese Ausströmleitung 23 kann in einem zwischen den beiden Ausströmöffnungen R liegenden Punkt über einen Druckmesser 24. ein Strömungsregelventil 25 und ein Auslaßventil 26 zur Atmosphäre hin geöffnet werden. Das Auslaßventil 2b ist vorzugsweise ein Sicherheitsventil, das bei einem bestimmten pneumatischen Druck geöffnet wird. Die Richtungsregelventile 16a und 166 sind mit jeweils einer Zuströmöffnung Pversehen. die an eine Druckluftquell? 28 angeschlossen sind. Die Verbindung zwischen den Zuströmöffnungen Pund der Druckluftquelle 28 erfolgt mittels einer Druckluftleitung 27. die ein Druckregelventil 79, einen Druckmesser 30 und ein Strömungsregelveniil 31 aufweist. Die Richtungsregelventile 16a und 166 sind weiterhin mit Betätigungselementen 32a bzw. 326 versehen, die abwechselnd von der auf der Welle 18 angebrachten Nockenscheibe 19 betätigt werden, so daß die oberen Luftbehälter 5a. 56 und die unteren Luftbehälter 6a, 66 abwechselnd von der Druckluftquelle 28 mit Druckluft versorgt werden. Wenn die beiden oberen Luftbehälter 5a und 56 mit Druckluft versorgt werden, strömt die in den unteren Luftbehältern 6a und 66 befindliche Druckluft in die Ausströrrileiiüng 23 und umgekehrt.

Im folgenden wird die Funktionsweise der Anordnung gemäß den Fig. 1.2 und 3 beschrieben. Wie es in den F i g. 1 bis 3 dargestellt ist, wird, wenn die auf der Welle 18 angebrachte Nockenscheibe 19 auf das Betätigungselement 326 des Richtungsregelventils 166 einwirkt, während das Betätigungselement 32a des Richtungsregelventils 16a von der Nockenscheibe 19 unbeeinflußt ist, die Druckluft von der Druckluftquelle 28 durch den ersten Auslaß Cdes Ventils 166 durch die Leitungen 216 und 21 den oberen Luftbehältern 5a und 56 zugeführt, so wie es in Fig.3 durch die starke ausgezeichneten Pfeile zum Ausdruck gebracht ist. In diesem Augenblick strömt die Druckluft aus den unteren Luftbehältern 6a und 66 aus und zwar durch die Leitung 22. den zweiten Auslaß D und die Ausströmöffnung R des Regelventils 166 und die Ausströmleitung 23. so wie es in F i g. 3 durch die Pfeile geringerer Dicke dargestellt ist. infolge des Zuführens von Druckluft zu den oberen Luftbehältern 5a und 56 und aufgrund des Entlüftens der unteren Luftbehälter 6a und 66 bewegen sich die Gewichte 7a und 76 der beiden Schwingungsabsorber B innerhalb ihrer Gehäuse 4a bzw. 46 nach unten.

Während des Betriebes des Regelventiles 166 wird das Regelventil 16a in seiner neutralen Position gehalten, in der sämtliche Öffnungen und Auslässe geschlossen sind. Anschließend bewegt sich die Nockenscheibe 19 von dem Betätigungselement 326 des Regehfentiies 166 weg.

bis sie auf das Betätigungselement 32a des Regelventils 16a einwirkt und dieses verstellt. Als Ergebnis davon kehrt das Regelventil 166 in seine geschlossene neutrale Positron zurück, während das Regelventil 16a geöffnet

wird. Wenn das Regelventil !6a geöffnet ist. strömt die Druckluft von der Druckluftquelle 28 durch die Druckluftzuführungsleitung 27, die Zuströmöffnung P und den ersten Auslaß Cdes Vcniiles 16a und durch die Leitung 22 zu den unteren Luftbehältern 6a und 66 der beiden Schwingungsabsorber B, so wie es in Fig. 3 durch die Pfeile geringerer Dicke dargestellt ist. GlekSw-eitig strömt die in den oberen Luftbehältern 5a und 56 enthaltene Druckluft durch die Leitung 21, den Fadenauslaß D und die Ausströmöffnung R des Regelventiles 16a und anschließend durch die Ausströmlcitung 23 aus. Dadurch werden die Gewichte Ta und 76, die sich in ihren untersten Positionen befinden, nach oben gedrückt. Aus der obigen Beschreibung ergibt es sich, daß die Kombination von zwei Richtungsregelventilen 16a und 166 wie ein einzelnes Vierwege-Dreistellungs-Ventil wirkt. Ausgehend davon kann das System der in den F i g. 1 bis 3 dargestellten Anordnung in einer solchen Weise modifiziert werden, daß die beiden Richtungsregelventile 16aund 166durch ein geeignetes, einziges Vierwege-Dreistellungs-Ventil ersetzt werden. Bei der Ausführungsform gemäß den Fig. 1. 2 und 3 werden die beiden Richtungsregelventile 16a und 166 mechanisch von der Nockenscheibe 19 betätigt, welche auf die Betätigungselemente 32a und 326 der beiden Ventile 16a und 166 einwirkt. Anstelle einer derartigen mechanischen Betätigungsanordnung kann die Betätigung auch auf elektrische Weise erfolgen, wenn übliche Endschalter und elektromagnetische Ventile benutzt werden. Bei der Anordnung gemäß den Fig. 1 bis 3 steht die Betriebsfrequenz der beiden Richtungsregelventile 16a und 166 in direktem Zusammenhang mit der Rotation der Welle 18 der Maschine la. Die Betriebsoder Ansprechfrequenz der beiden Richtungsregelventile 16.7 und 16b kann jedoch auch von irgendwelchen· anderen sich bewegenden Teilen der Maschine la abgeleitet werden, wenn die Bewegung derartiger anderer Teile der Maschine la abhängig ist von der Schwingung der Maschine la. Aus der obigen Beschreibung ergibt es sich, daß die Gewichte 7a und 76 der beiden Schwingungsabsorber B sich jedesmal, wenn das Richtungsregelventil 166 von der Nockenscheibe 19 betätigt wird, nach unten bewegen, während bei Betätigung des Richtungsregelventils 16a durch die Nockenscheibe 19 die Gewichte 7a und Tb sich nach oben bewegen. Demzufolge führt jeweils eine Umdrehung der Welle 18 der Maschine la zu einer Schwingbewegung der Schwingsysteme der beiden Schwingungsabsorber B. Wenn demzufolge die Eigenfrequenz der Schwingsysteme während einer Sekunde so gleich der Anzahl der Umdrehungen der Welle 18 je Sekunde sind, werden die Schwingsysteme der beiden Schwingungsabsorber B in Resonanz mit der Schwingung der Maschine la schwingen, so daß die beiden Gewichte 7a und Tb jeweils mit einer großen Amplitude schwingen. Die Eigenfrequenz der beiden Schwingungssysteme der Schwingungsabsorber B lassen sich leicht verändern und einregulieren, indem die Innendrücke der Luftbehälter 5a, 56, 6a bzw. 66 einreguliert werden, so daß dadurch deren Federkonstante verändert werden. Die Justierung der Innendrücke der Luftbehälter kann durch Einstellen des Druckregelventiles 29 und des Auslaßventiles 26 erfolgen. Die auf die Gewichte 7a und, 76 einwirkenden Kräfte können weiterhin, durch Einstellen der Strömungsregelventile 25 und 3} justiert werden. Wie bereits beschrieben, sind die beider) Schwingungsabsorber B so angeordnet, daß sie, bezogen auf die Linie, entlang der die in der Maschine la erzeugte Erregungskraft wirkt, symmetrisch zueinander angeordnet sind. Daher wirkt die aus den auf die beiden Gewichte 7a und 76 einwirkenden Kräfte zusammengesetzte Kraft entlang der gleichen Linie wie die in der Maschine la erzeugte schwingungserregende Kraft.

Wenn daher die den Gewichten 7a bzw. Tb zugeführten Kräfte so ausgerichtet sind, daß sie um 180° außer Phase mit der in der Maschine la erzeggten schwingungserregenden Kraft liegen, und wenn weiterhin der absolute Wert der zusammengesetzten Kraft der beiden Gewichte 7a und 76 so eingestellt ist, daß er gleich der in der Maschine la erzeugten schwingungserregenden Kraft ist, wird diese schwingungserregende Kraft durch die zusammengesetzte Kraft aufgehoben. Die auf das Fundament 17 und den Boden 3 übertragene Kraft wird daher gleich Null. Es ist jedoch zu erwähnen, daß das wesentliche Merkmal der Anordnung gemäß den Fig. f bis 3 darin iiegt, daß die Schwingung der Gewichte 7a una 76 der beiden Schwingungsabsorber B durch Kräfte hervorgerufen wird, die durch die den Luftbehältern 5a, 56, 6a und 66 zugeführte Druckluft hervorgerufen werden. Dieses bedeutet, daß die Schwingung der Gewichte 7a und Tb der Schwingungsabsorber B ohne Beeinflussung durch die Schwingung der Maschine la erzeugt wird. Die beschriebene Anordnung wird verwendet, wenn eine Maschine starr auf einem Fundament oder Träger montiert ist, so daß die Schwingungsamplitude der Maschine nur gering ist. Es ist weiterhin zu erwähnen, daß die Einstellung der Zeilphasen der auf die Gewichte 7a und 76 einwirkenden Kräfte durch Justierung der Winkelposition der Nockenscheibe 19 auf der Welle 18 innerhalb eines Winkelbereiches von 360" erreicht wird, oder durch Justierung der Lage der Richtungsregelventile 16a und 166 relativ zu der auf der Welle 18 befestigten Nockenscheibe |9. Bei der Anordnung geiriäß den F i g. 1 bis 3 werden zwei Schwingungsabsorber verwendet. Stattdessen können jedoch auch mehr als zwei Schwingungsabsorber B verwendet werden, wenn die zusammengesetzte Kraft der Schwingungsabsorber entlang der gleichen Richtung wirkt wie die Schwingungserregungskraft in der Maschine la. Das zwischen der Maschine \a und dem Boden 3 vorhandene Fundament 17 kann weiterhin entfallen, wenn die Schwingungsabsorber Buna die Maschine la physikalisch miteinander in Verbindung stehen. Die Anordnung gemäß den F i g. 1 bis 3 kann in der Weise abgewandelt werden, daß entweder die oberen Luftbehälter 5a und 56 der beiden dynamischen Schwingungsabsorber B ode- die unteren Luftbehälter 6a und 66 in einem bestimmten Umfang mit Druckluft gefüllt sind, so daß die innendrücke dieser Luftbehälter stets konstant sind. In diesem FaH werden die gegenüberliegenden unteren Luftbehälter 6a und 66 oder die gegenüberliegenden oberen Luftbehälter 5a und 56 abwechselnd an die Druckluftquelle 28 bzw. an die Ausströmleitung 23 angeschlossen, so daß die Zufuhr von Druckluft zu den Luftbehältern und deren Entlüften abwechselnd erfolgt bzw. wiederholt wird. Infolge einer derartigen Abwandlung können entweder die Leitungen 21, 21a und 216 oder die Leitungen 22,22a und 226 entfallen, wobei die beiden Richtungsregelventile I6a und iSb durch ein einziges Drejwege-Dreistellungs-Ventil ersetzt werden jcönpen.

Ejne zweite Au^führu,ngsforro der Anwendung des erRn^ungsgeniäßen dynamischen Schwindungsabsorbers wird im fqlgenden. anband d.er Fig-4 bis 6

beschrieben. Ein wesentlicher Unterschied dieser Anordnung gegenüber der Anordnung gemäß den Fig. 1 bis 3 besteht darin, daß die Maschine, deren Vibrationen oder Schwingungen unterdrückt werden soll, auf einem in den Boden eingelassenen Fundament 34 installiert ist, wobei außerdem die bei der Ausführungsform gemäß der Fig. I bis 3 verwendeten Richtungsregelventile 16a und 166 durch hinsichtlich des Volumens veränderliche Einrichtungen ersetzt sind, wie beispielsweise durch ein Gummibalgelement. Bei der Ausführiingsform gemäß den Fig.4 bis 6 sind gleiche oder ähnliche Bauelemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen wie bei den vorangegangenen Figuren. Bei der Ausführungsform gemäß den F i g. 4 bis 6 ist eine Maschine la, deren Vibrationen oder Schwingungen unterdrückt werden sollen, auf einem Fundament 34 montiert, das starr in den Boden 3 eingelassen ist. Die Welle 18 der Maschine la rotiert mit einer solchen Geschwindigkeit, daß die Drehzahl gleich der Schwingungsfrequenz der Maschine la ist. Auf der Welle 18 ist eine Exzenterscheibe 35 derart montiert, daß deren Winkellage verstellbar ist. Auf dem kreisförmigen Umfang der Exzenterscheibe 35 ist mitteis einer Bohrung 37 eine Anschlußstange 36 drehbar gelagert. Das untere Ende der Anschlußstange 36 ist an einer oberen Stirnplatte 39 eines Gummibalges 33 befestigt, der auf einer stationären Montageplatte 38 montiert ist. Der Gummibalg, der als ein Element veränderlichen Volumens wirkt, ist über einen Luftvorrat 40 und über Strömungsregelventile 54 und 55 an eine Leitung 41 angeschlossen. Die beiden Schwingungsabsorber B sind im wesentlichen in der gleichen Weise angeordnet bzw. angebracht wie bei der Ausführungsform gemäß den Fig. 1 bis 3. In Fig.6 ist ein Leitungssystem dargestellt, um den Luftbehältern 5a, 56. v3 und Sb der beiden Schwingungsabsorber Druckluft zuzuführen und um diese Luftbehälter zu entlüften. Gemäß Fig.6 sind die oberen Luftbehälter 5a und 5b durch eine Leitung 42 miteinander verbunden, während die unteren Luftbehälter 6a und 6b durch die an den Gummibalg 33 angeschlossene Leitung 41 miteinander in Verbindung stehen. In die beiden Leitungen 41 und 42 sind Druckmesser 43 und 44 und Drosselventile 45 und 46 eingeschaltet. Die beiden Leitungen 41 und 42 sind an ihren Enden durch eine Verbindungsleitung 47 aneinander angeschlossen, die mittels einer Luftzuführleitung 51 an eine Druckluftquelle 48 angeschlossen ist. Zwischen der Verbindungsleitung 47 und der DruckluftqueHe 48 liegen in der Leitung 51 ein Druckregelventil 50 und ein Drosselventil 49. fm Bereich des Verbindungspunktes zwischen den beiden Leitungen 47 und 51 ist eine Ausströmleitung 52 angeschlossen, die ein Drosselventil 53 enthält Das in der Luftzuführleitung 51 liegende Druckregelventil 50 dient dazu, die Innendrücke der oberen Luftbehälter 5a und 56 und der unteren Luftbehälter 6a und 66 einzuregulieren, um die Eigenfrequenzen der Gewichte 7a und 76 der beiden Schwingungsabsorber B gemeinsam einzustellen. Anstelle eines gemeinsamen Druckregelventiles 50 kann die Verbindungsleitung 47 zwei getrennte Druckregelventile enthalten, um die Innendrücke der oberen und unteren Luftbehälter getrennt einzustellen. Insbesondere dann, wenn die beiden Gewichte 7a und 76 sehr schwer sind und so liegen, daß sie in vertikaler Richtung schwingen, müssen die unteren Luftbehälter 5a und 66 die großen Massen der beiden Gewichte 7a und 76 abstützen. Aus diesem Grunde ist es erforderlich, daß die Innendrücke der beiden unteren Luftbehälter 6a und 66 auf einem höheren Niveau gehalten werden als die Innendrücke der oberen Luftbehälter 5.7 und 66. Um dieser Forderung zu genügen, müssen zwei dem Ventil 50 vergleichbare Druckregelventile so angeordnet sein. daß eine getrennte Einstellung der Innendriieke der oberen und unteren Luftbehälter möglich ist

Im folgenden wird die Wirkungsweise der Anordnung gemäß den F i g. 4 bis 6 beschrieben.

Wenn die Maschine la in Betrieb genommen wird,

ίο fängt die Welle 18 an zu rotieren, wodurch auch die Exzenterscheibe 35 in Rotation versetzt wird. Aufgrund der Rotation der Exzenterscheibe 35 wird die an die Exzenterscheibe 35 angeschlossene Anschlußstange 36 in vertikaler Richtung zu einer Hin- und Herbewegung angetrieben. Die Hin- und Herbewegung der Exzenterscheibe 35 führt zu abwechselnden Expansions- und Kontraktionsbewegung des Gummibalges 33. so daß Druckluft entv/eder aus der Leitung 41 in den Gummibalg 33 oder aus dem Gummibalg 33 in die Leitung 41 strömt. Diese wechselseitigen Strömungen der Druckluft verändern die Innendrücke der unteren Luftbehälter 6a und 66. wodurch Schwingbewegungen der beiden Gewichte 7a und 76 hervorgerufen werden. Während des Betriebes der Maschine la müssen die beiden Drosselventile 45 und 46 geschlossen sein, nachdem die Innendrücke innerhalb der Leitungen 41 und 42 in der notwendigen Weise einreguliert worden sind. Die Eigenfrequenzen der beiden Gewichte 7«; und 76 hängen von der Höhe der Innendrücke der oberen und unteren Luftbehälter 5a, 56 bzw. 6a, 66 und der Masse der beiden Gewichte 7a und 76 ab. Wenn die Eigenfrequenzen der Gewichte 7a und 76 der beiden Schwingungsabsorber B gleich der Drehzahl der Welle 18 ist, liegen die Schwingungen der beiden Schwingungsabsorber B in Resonanz mit der Schwingung der maschine la, so daß die Sehwingungsampütiiden der beiden Gewichte 7a bzw. 76 Höchstwerte erreichen. Die Größe der öffnungen der beiden Strömungsregelventile 54 und 55 und die Kapazität des Luftvorrats 40

•»ο bestimmen außerdem die Differenzgröße zwischen den Bewegungsphasen des Gummibalges 33 und der Veränderung des Innendruckes innerhalb der Leitung 41 und der unteren Luftbehälter 6a und 66. Außerdem bestimmt auch die Winkellage der Exzenterscheibe 35 auf der Welle 18 die Größe der Differenz zwischen den Schwingungsphasen der Maschine la und der Bewegung des Gummibalges 33. Wenn die Schwingungsbewegungen der beiden Gewichte so justiert sind, daß sie um 180° außer Phase mit der Schwingung der Maschine la liegen, indem die oben beschriebenen veränderlichen Größen in der geeigneten Weise eingestellt worden sind, wie die Öffnungsgröße der beiden Strömungsregelventile 54 und 55, die Kapazität des Luftvorrats 40 und die Winkelstellung der Exzenterscheibe, und wenn die Amplitudengröße der Schwingungen der Gewichte 7a un 76 so eingestellt sind, daß die absolute Größe der Kraft, die aus den auf die beiden Gewichte 7a und 76 ausgeübten Einzelkräfte zusammengesetzt ist, gleich der in der Maschine la erzeugten schwingungserregenden Kraft ist, indem auch die Öffnungsgröße der Strömungsregelventile 54 und 55 in Abhängigkeit von den Expansions- und Kontraktionsbewegungen des Gummibalges eingestellt worden ist, wird die Schwingung der Maschine fa durch die Schwingungen der Gewichte 7a und 76 der beiden Schwingungsabsorber B unterdrückt. Während des schwingungsabsorbierenden Betriebes dieser in den Fig.4 und 6 dargestellten Ausführungsform, läßt man die Druckluft aus dem

System nicht in die Atmosphäre ab, da die beiden Drosselventile 45 und 46 beim Getrieb der Schwingungsabsorhcr vollständig geschlossen sind. Die vorhandene Druckluft bleibt somit erhalten. Eine derartige Erhallung der Druckluft ist insbesondere dain sehr vorteilhaft, wenn die Bereitstellung von Druckluft schwierig ist. Der bei der anhand der Fig.4 bis 6 beschriebenen Ausführungsform verwendete Gummibalg 33 kann durch andere hinsichtlich des Volumens veränderliche Einrichtungen wie beispielsweise Luftzylinder. Membrananordnungen od. dgl. ersetzt werden. Die Expansions- und Kontraktionsbewegungen des Gummibalges können weiterhin auch direkt durch irgendwelche hin- und herbewegende Teile der Maschine Is e.zeugt werden. Es ist möglich, auf den Luftvorrat 40 zu verzichten, wenn eine Abänderung in der Weise vorgenommen wird, daß die Expansions- und Kontraktionsbewegung des Gummibalges 33 durch irgendein anderes Maschinenteil hervorgerufen werden, dessen Bewegrng in geeigneter Weise außer Phase mit der Schwingung der Maschine la ist. Die Schwingungsamplitude der Gewichte 7a und 76 lassen sich auch in anderer Weise als mittels der Strömungsventile 54 und 55 einregulieren. Gemäß einer weiteren abgewandelten Ausführungsform kann der an die unteren Luftbehälter 6a und 66 angeschlossene Gummibalg 33 auch an die oberen Luftbehälter 5a und 56 angeschlossen sein, wenn ein weiterer Gummibalg, dessen Expansions- und Kontraktionsbewegungen um 180° außer Phase mit den Bewegungen des Gummibalges 33 sind, zwischen dem Gummibalg 33 und die oberen Luftbehälter 5a und Sb zwischengeschaltet wird. Bei der Ausführungsform gemäß den Fig.4 bis 6 wird der als hinsichtlich des Volumens veränderliche Teil wirkende Gummihalg 33 von der Welle 18 der Maschine la über die. AnschliißsU'nge 36 betätigt. Der Gummibalg 33 kann jedoch iiuch von irgendeinem anderen sich bewegenden leii betätigt bzw. angetrieben werden, wenn die Bewegung dieses anderen sich bewegenden Teiles mit der Bewegung der Maschine synchronisiert ist.

Im folgenden wird die Steuerung bzw. Regelung der Schwingungsamplitude des Gewichtes eines erfindungsgemäßen dynamischen Schwingungsabsorbers beschrieben. In Fig. 7 ist eine Ausführungsform eines Systems zur Steuerung bzw. Überwachung der Schwingungsamplitude des erfindungsgemäßen dynamischen Schwingungsabsorbers beschrieben. Gemäß Fig.7 weist ein dynamischer Absorber G ein Gehäuse 4c, zwei in dem Gehäuse 4c untergebrachte Luftbehälter 5c und 6c und ein Gewicht 7c auf, das zwischen den beiden Luftbehältern 5c und 6c abgestützt ist.

Den Luftbehältern 5c und 6c wird Druckluft über die Leitungen 21c bzw. 22c zugeführt, und diese Leitungen 21 c und 22c dienen auch zum Entlüften der Luftbehälter 5c bzw. 6c Das Gewicht 7c ist in seinem mittleren Bereich mit einem Vorsprung 56 versehen. An der Innenwand des Gehäuses 4c sind zwei Richtungsregelventile 57 und 57' befestigt. Diese Regelventile 57 und 57' sind mit Betätigungselementen 58 bzw. 58' versehen, die so angeordnet sind, daß dann, wenn die Schwingungsamplitude des Gewichtes 7c des dynamischen Schwingungsabsorbers C₁ über einen bestimmten Wert ansteigt, der zusammen mit dem Gewicht 7c schwingende Vorsprung 56 auf die Betätigungselemente 58, 58' einwirken kann, wodurch das Öffnen und Schließen der beiden Richtungsventile 57 und 57' gesteuert werden kann. Die beiden Richtungsregelventile 57 und 57' dienen nur dazu, einen Kanal für die Druckluft zu öffnen oder zu schließen. Die beiden Leitungen 21c und 22c sind über die beiden Richtungsregelventile 57 und 57' durch zwei in F i g. 7 dargestellte Verbindungsleitunger miteinander verbunden. Wenn eines der beiden Betätigungselemente 58 oder 58' der Ventile 57 bzw. 57' durch den Vorsprung 56 des Gewichtes 7c w ehrend der Schwingung des Gewichtes 7c betätigt wird, dann werden die beiden Leitungen 21c und 22c über die beiden dann geöffneten Ventile 57 oder 57' miteinander verbunden. Wenn die beiden Betätigungsventile 58 unc! 58' sich jedoch in der in F i g. 7 dargestellten neutralen Position befinden, ist die Verbindung zwischen den beiden Leitungen 21c und 22c durch die dann geschlossenen Ventile 57 und 57' unterbrochen. Die beschriebene Verbindung zwischen den beiden Leitungen 21c und 22c führt zu einer Abnahme der Druckdifferenz zwischen den oberen und unteren Luftbchältern 5c und 6c während der Schwingung des Gewichtes 7c. indem ein Druckabbau von dem unter höherem Druck stehenden Luftbehälter zu dem unter niedrigem .Druck stehenden Luftbehälter stattfindet. Auf diese Weise nimmt die Kraft, die das Gewicht 7c zu der Schwingbewegung zwischen den beiden Luftbehältern 5c und 6c antreibt ab. Auf diese Weise wird die Schwingungsamplitude des Gewichtes 7c kleiner. Es ist somit ersichtlich, daß das Amplitudensteuerungssystem gemäß F i g. 7 einer Begrenzung der Schwingungsamplitude des Gewichtes 7c des dynamischen Schwingungsabsorbers Ci auf eine bestimmte Größe ermöglicht.

wodurch die Größe der von dem dynamischen Schwingungsabsorbers Ci erzeugten Schwingungskraft gesteuert bzw. reguliert werden kann. Es versteht s'ch. daß das Steuersystem gemäß F i g. 7 bei sämtlichen oben beschriebenen Arten von dynamischen Schwingungsabsorbern anwendbar ist. Bei dem Amplitudensteuerungssystem gemäß F i g. 7 können die beiden mit den Betätigungselementen 58 und 58' versehenen Richtungsregelvcntile 57 und 57' durch eine Kombination von üblichen elektromagnetischen Ventilen und Grenzschaltern ersetzt werden. So können die Richtungsregelventile 57 und 57' durch elektromagnetische Ventile und die Betätigungselemente 58 und 58' durch Endschalter ersetzt werden. Wenn im Fall der anhand der F i g. 1 bis 3 beschriebenen Ausführungsfonn zwei übliche Endschalter so angeordnet sind, daß dann, wenn die Schwingungsamplituden der beiden Gewichte 7a und 76 auf eine bestimmte Größe anwachsen, die Endschalter abwechselnd von irgend einem Teil des Gewichtes betätigt werden, wird eine Regelung der

so Schwingungsampliiuden der Gewichte dadurch erzielt, daß die Öffnungsgrößen der Strömungsregelventile 25 und 31 durch von den Endschaltern herkommende Signale reguliert werden. Bei der anhand der Fig.4 bis 6 beschriebenen dritten Ausführungsform läßt sich eine praktisch identische Steuerung der Schwingungsamplituden der Gewichte 7a und 76 der beiden dynamischen Schwingungsabsorber dadurch erreichen, daß die Öffnungsgrößen der beiden Strömungsregelventile 54 und 55 einreguliert werden.

In den Fi g. 8 bis )0 ist eine weitere Ausführungsform der Anwendung der erfindungsgemäßen, pneumatischen Federn in Form von Luftbehältern mit elastischen Wandungen aufweisenden dynamischen Schwingungsabsorber dargestellt Diese dritte Ausführungsform kann jedoch auch als eine Modifizierung bzw. Abwandlung der in den F i g. t bis 3 dargestellten Ausführungsform verstanden werden, da der hauptsächliche Unterschied zwischen diesen Ausführunesformen

darin Hegt, daß bei der dritten Ausfuhningsform die Innendrücke der Luftbehälter des dynamischen Schwin.-gungsabsorbers automatisch einstellbar sind. Die Luftbehälter der beiden dynamischen Schwingungsabsorber sind bei der dritten Ausfuhrungsform ebenso wie bei der ersten Ausführungsform an die gleichen Leitungen 21 und 22 angeschlossen, wobei dec Verlauf der Leitungen 21 und 22 der gleiche ist wie in Fig.3 dargestellt. Gemäß Fi g. 9 sind jedoch die Druckluftleitungen 27 und die Ausströmleitung 23 an ein Druckregelventil in Form eines Vierwege-Dreistell;mgs-Elektromagnetventil 59 angeschlossen, und zwar unter Zwischenschaltung von Druckmessern 24 und 30 und Strömungsregelventilen 25 und 31. Das Druckregelventil 59 ibi an die Druckluftquelle 28 anschließbar. In der ersten Stellung des Druckregelventiles 59 steht die Druckluftversorgungsleitung 27 mit der Druckluftquelle 58 in Verbindung, während die Ausströmleitung 23 über das Venti' 59 zur Atmosphäre hin offen ist. in den Fig.8, 11 und IZ die in vergrößerter Darstellung Schnittansichten der Details Eund Fvon Fig.8 zeigen, betätigt ein Vorsprung 60 des Gewichtes 7a einen Endschalter LSI in die Stellung »Ein«, wenn das Gewicht 7a sich in seiner Mittelstellung befindet- Der Endschalter LS1 ist am Gehäuse 4a befestigt und mit einem Betätigungselement 68 versehen, das eine Rolle 68a hat, die in der Lage ist, mit dem Vorsprung 60 des Gewichtes 7a zusammenwirken. Der Endschalter LSI ist außerdem mit elektrischen Anschlußdrähten 69 versehen. Ein Arm 63 wird von einer oberen Feder 61 und einer unteren Feder 62 abgestützt, die mit ihren oberen bzw. unteren Enden an dem Gewicht 7a befestigt sind. Der Arm 63 ist um die an dem Gehäuse 4a angebrachte Achse 64 schwenkbar. Die Schwenkbewegung des Armes 63 wird durch zwei Anschläge 65 und 66 begrenzt, die ebenfalls an dem Gehäuse 4a befestigt sind. Ein äußeres freies Ende des Armes 63 liegt gegen ein kolbenartiges Betätigungselement 70 eines an dem Gehäuse 4a befestigten Endschalter LS2 an, der ciektrische Drähte 71 aufweist. Der Endschalter LS2 liegt innerhalb einer Abdeckhaube 72. Wenn das Gewicht 7a vibriert bzv.·. schwingt.schwenkt der Arm 63 um seine Achse 64. Dadurch wird das kolbenartige Betätigungselement 70 des Endschalters LS2 von dem freien Ende des Armes 63 eingedrückt, und der Endschalter LS2 gelangt in den Zustand »Ein«, wenn sich das Gewicht Ta während seiner Schwingbewegung aus der zentralen Mittelstellung nach oben bewegt. Auf der in Fig.8 dargestellten Welle 18 ist eine Nockenscheibe 67 befestigt, die sich jedoch von der Nockenscheibe 15 gemäß Fig.3 unterscheidet. Auf einer senkrecht zur Achse der Welle 18 liegenden Linie sind auf diametral gegenüberliegenden Punkten zwei Endschalter LS3 und LS 4 mittels Trägern 73 bzw. 74 an der Maschine la befestigt. Während jeder Halbdrehung der Nockenscheibe 67 werden die Endschalter 73 und 74 abwechselnd von der Nockenscheibe 67 betätigt, so daß die Endschalter abwechselnd die Stellung »Ein« einnehmen. In Fig. 10,die die elektrische Schaltung der dritten Ausfuhrungsform wiedergibt, sind die obenerwähnten vier Endschalter LS 1 bis LS4 parallelliegend zueinander angeordnet. Gemäß Fig. 10 umfaßt die Schaltung weiterhin Relais /? 1 bis /? 4 und X 1 bis X 4. sowie außerdem Erregerspulen V_1n und V_n,,, für das obenerwähnte Druckregelventil 59. Wenn die Erregerspule V_1n erregt wird, gelangt das Druckregelventil in die oben erwähnte erste Stellung, während das Ventil 59 bei Erregung der Erregerspule V„„, die dritte Stellung einnimmt Wenn beide Erregerspulen V« und V₀₀₁ stromlos gemacht werden, bleibt das Druckregelventil 59 in seiner zweiten Position, in der die Druckluftversor guEgsleitung 27 und die Ausströmleitung 23 in der bereits beschriebenen Weise durch das Ventil 59 unterbrochen sind. Wenn die Eigenfrequenz des

Gewichtes 7a kleiner ist als die Schwh.gungsfrequenz

der Maschine la, d.h. wenn die Innendrücke der

Luftbehälter 5a und 56 unter dem vorgegebenen

ίο Druckwert liegen, ist die Schwingung des zwischen den beiden Luftbehältern 5a und 6a gehaltenen Gewichtes 7a im allgemeinen um 180° außer Phase zur Phase der

Schwingungskraft, die von den beiden Luftbehältern

ausgeübt wird, wenn die Drehung der Welle 18 der

Maschine la abwechselnd eine Versorgung der beiden Luftbehälter 5a und 6a mit Druckluft bewirkt. Wenn

andererseits die Innendrücke der Luftbehälter 5a und 6a höher sind als der vorgeschriebene Wert, dann ist die

Sehwingungsphasc des Gewichtes 7a irn wesentlichen

gleich der Phase der obenerwähnten Schwingungskraft.

Wenn die Schwingung des Gewichtes 7a in Resonanz

liegt mit der Schwingung der Maschine la. beträgt der

Phasenunterschied zwischen den beiden Schwingungen

90°. Wenn bei der dritten Ausführungsform die

Winkelstellung der Nockenscheibe 67 auf der Welle 18

in der geeigneten Weise ausgewählt worden ist. und wenn die Anordnung der beiden Endschalter LS3 und

LS4 richtig ist. dann ist es möglich, einen solchen Zustand zu erhalten, daß die beiden Endschalter LS 2

und Z-S3 gleichzeitig die Stellung »Ein« einnehmen.

wenn- die Schwingung des Gewichtes 7a um 180° phasenversetzt zur Phase der Schwingungskraft ist. die von den Luftbehältern 5a und 6a ausgeübt wird, denen in

Abhängigkeit von der Rotation der Welle 18 der Maschine la abwechselnd Druckluft zugeführt wird: die

beiden Endschalter LS2 und LS4 nehmen ihrerseits rechtzeitig die Position »Ein« ein, wenn die Phase der

Schwingung des Gewichtes 7a gleich der Phase der

obenerwähnten Schwingungskraft ist. Wenn der zuletzt beschriebene Zustand erreicht ist, ist die Schwingung des Gewichtes 7a in Resonanz mit der Schwingung der

Maschine la. wobei die beiden Endschalter LSI und LS3 beide die Stellung »Ein« einnehmen, da der Endschalter LSI infolge Betätigung durch den Vor-

sprung 60 in die Stellung »Ein« gelangt, wenn das

Gewicht Ta sich in seiner zentralen Mittelstellung

befindet.

Wenn ein Fall angenommen wird, bei dem die Innendrücke der Luftbehälter 5a und 6a abgesenkt so werden, so daß die Eigenfrequenz des Gewichtes 7a beträchtlich unter der Schwingungsfrequenz der Maschine la ist, werden der von dem Arm 63 betätigte Endschalter LS 2 und der von der Nockenscheibe 67 betätigte Endschalter LS3 in den Zustand »Ein« gebracht, während das Gewicht 7a sich aus seiner zentralen Position nach unten bewegt.

Wenn die beiden Endschalter LS2 und LS3 die Stellung »Ein« einnehmen, sind die zugeordneten Relais R 2 und R 3 erregt, so daß auch das Relais X1 erregt ist. Dadurch ist die Erregerspule V_1n erregt, so daß sich das Druckregelventil 59 in seine erste Position bewegt, in der Druckluft von der Druckluftquelle 28 in die Druckluftversorgungsleitung 27 strömt. Auf diese Weise werden die Luftbehälter 5a und 6a ihrerseits durch die Druckluftversorgungsleitung 27 mit Druckluft versorgt, so daß ihre Innendrücke ansteigen. Durch das Ansteigen der Innendrücke der beiden Luftbehälter 5a und 6;/ wird auch die Eigenfrequenz des Gewichtes 7n erhöht, wobei

die Eigenfrequenz des Gewichtes 7a unter Umständen auf die Schwingungsfrequenz der Maschine la abgestimmt wird. Als Ergebnis davon ist die Rotation der an der Welle 18 der Maschine la befestigten Nockenscheibe 67 um 90° phasenversetzt zur Schwingungsbewegung des Gewichtes 7a. Es tritt daher ein Zustand ein, bei dem, wenn der Endschalter LS1 in die Stellung »Ein« gebracht wird, der Endschalter LS3 gleichzeitig in die Stellung »Ein« gebracht wird. Auf diese Weise werden die einander zugeordneten Relais R1 und A3 gleichzeitig erregt, so daß auch das Relais X3 erregt wird. Durch die Erregung des Relais X3 wird die Erregung der Erregerspule V_n, aufgehoben, so wie es sich aus F i g. 10 ergibt Als Ergebnis davon bewegt sich das elektromagnetische Druckregelventil 59 in seine zweite Position, in der sowohl die Druckluftversorgungsleitung 27 als auch die Ausströmleitung 23 zusammen von dem Ventil 59 unterbrochen sind. Wenn der Fall eintritt, bei dem die Innendrücke der Luftbehälter 5a und 56 aus irgendeinem Grunde übermäßig hoch sind, wird die Schwingungsphase des Gewichtes 7a gleich der Rotationsphase der Nockenscheibe 67. die an der Welle 18 der Maschine la befestigt ist.

Wenn daher der Endschalter LS2 in die Stellung »Ein« gelangt, gelangt auch der Endschalter LS3 in die Stellung »Ein«. Dadurch werden die einander zugeordneten Relais R 2 und R 4 gleichzeitig erregt, so daß auch das Relais X 2 erregt wird. Die Erregung des Relais X 2 führt zu der Erregung der Erregerspule V₀₀₁, so daß das Druckregelventil 59 in seine dritte Stellung verstellt wird, in der die Ausströmleitung 23 über das Ventil 59 zur Atmosphäre hin offen ist Das öffnen der Ausströmleiiung 23 führt zu einer Verringerung der Innendrücke der Luftbehälter 5a und 6a. Wenn die' Innendrücke der Luftbehälter 5a und 6;/ abnehmen, bis die Schwingung des Gewichtes 7a in Resonanz kommt mit der Schwingung der Maschine la, wird das elektromagnetische Druckregelventil 59 wieder in seine zweite Position bewegt, in der. wie obenerwähnt, die Druckluftversorgungsleitung 27 und die Ausströmleitung 23 zusammen durch das Ventil 59 unterbrocher» sind. Wenn die Schwingung des Gewichtes 7a aus irgendeinem Grund außer Resonanz mit der Schwingung der Maschine 1;? ist. dann wird der Endschalter LS3 in die Stellung »Ein« verstellt, während der Endschalter LS1 in die Stellung »Aus« gebracht wird. Während das Relais R 1 dabei entregt wird, wird das Relais R 3 erregt. Dieses führt zu einer Erregung des Relais X 4. wodurch eine Entregung des Relais X3 hervorgerufen wird. Wenn das Relais X3 entregt ist, kommt entweder die Erregerspule V,„ oder die Erregerspule V_M„ in einen erregbaren Zustand, so daß das Druckregelventil entweder in seine erste Position oder in seine dritte Position verstellt wird. Wei.n während eines Stillstandes des dynamischen Schwingungsabsorbers B Druckluft aus den Liiftbehältcrn 5a und 6a ausleckt, bewegt sich das Gewicht la aus seiner zentralen Position nach unten. Wenn dann der Schwingiirij.-,absorber in Betrieb j· enommen wird, gelangt der Rndschalier LS2 in die Stellung »Ein«, so daß unmittelbar damit begonnen wird, die Luftbehälter 5a und 6a mit Druckluft zu versorgen, und zwar in der gleichen Weise wie in dem oben beschriebenen Fall von zu niedrigen Innendrücken der Luftbehälter. Das Auslecken von Diuckluft aus den Luftbehältern kann alternativ auch durch in geeigneter Weise angeordnete Druckschalter festgestellt und angezeigt werden. Aus dem obigen Ergebnis sieht man, daß bei der dritten Ausführungsform die Innendrücke der Luftbehälter 5a

to und 6a automatisch einreguliert werden, so daß die Schwingung der Gewichte 7a stets in Resonanz gehalten wird mit der Schwingung der Maschine la.

Die obigen Ausführungen beziehen sich auf die automatische Einstellung der Innendrücke der Luftbehälter des in F i g. 8 auf der linken Seite dargestellten Schwingungsabsorbers B. Die gleiche automatische Einstellung der Innendrücke der Luftbehälter isv auch bei dem in F i g. 8 auf der rechten Seite dargestellten dynamischen Schwingungsabsorber B vorgesehen. Eine ähnliche automatische Einstellung bzw. Justierung der Innendrücke der Luftbehälter kann auch bei den dynamischen Schwingungsabsorbern verwendet werden, wie sie in Verbindung mit der zweiten Ausführungsform beschrieben sind. Im Bereich des in den F i g. 9 und 10 dargestellten Leitungsverlaufes und der elektrischen Schaltung sind verschiedene Abwandlungen möglich.

Aus der obigen Beschreibung der verschiedenen Ausführungsformen bzw. Anordnungen des erfindungsgemäßen dynamischen Schwingungsabsorbers lassen sich im wesentlichen die folgenden Vorteile ableiten:

1. Das Einregulieren der Eigenfrequenz und der Schwingungsamplitude des erfindungsgemäßen dynamischen Schwingungsabsorbers erfolgt in einfaeher Weise durch Einregulieren der Druckgröße und der Strömungsmenge der Luft, die den Luftbehälter zugeführt wird.

2. Das Einstellen der Eigenfrequenz und der Schwingungsamplitude läßt sich von einem von dem dynamischen Schwingungsabsorber entfernt liegenden Platz durchführen.

3. Die Einfachheit des Einstellens der Eigenfrequenz und der Schwingungsamplitude des dynamischen Schwingungsabsorbers ermöglicht die unmittelbl· re Übertragung des dynamischen Schwingungsabsorbers von einer Maschine zu einer anderen Maschine. Aus diesem Grund läßt sich der erfindungsgeniäße Schwingungsabsorber für eine Vielzahl von unterschiedlichen Maschinen verwenden. Dadurch erhöht sich die Anwendungsmöglichkeit, so daß eine Massenproduktion möglich wird, was zu einer Reduzierung der Herstellungskosten führt.

4. Da die Schwingung des erfindungsgemäßen dynamischen Schwingungsabsorbers durch abwechselnde Zuführung von Druckluft zu den Luftbehältern hervorgerufen werden kann, ist ein solcher dynamischer Schwingungsabsorber zum Dämpfen der Schwingung von Maschinen geeignet, die stan auf dem Boden oder auf einem Fundament installiert sind.

Hierzu 7 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Dynamischer Schwingungsabsofberziim Unterdrücken einer Maschinenschwingung, die durch die schwingüngserzeugende Kraft eines, beweglichen Teiles der auf einem Fundament starr befestigten Maschine hervorgerufen wird, mit mindestens zwei paarweise mit Abstand angeordneten als Luftbehälter mit veränderbarem Volumen ausgebildeten Federelementen, die ihre Federwirkung längs einer vorgegebenen Linie ausüben, einem zwischen den Federelementen angeordneten Gewicht, sowie mit einem an eine Druckluftquelle anschließbaren Luftleitungssystem zur Versorgung des dynamischen Schwingungsabsorbers mit Druckluft, von veränderbarem Druck, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftbehälter (5a bis c 6a bis c) elastische Wandung^? aufweisen, daß zu dem Luftleitungssystem mindestens ein Druckregelventil (29; 50; 59) gehört, mit dessen' Hilfe der Druck der in den Schwingungsabsorber (B; Q) eingeleiteten Luft von entfernter Stelle aus einstellbar zu regeln ist, und daß der Schwingungsabsorber (B; Q) einen mit dem beweglichen Teil der Maschine (\a) gekoppelten Schwingungserzeuger (Nockenscheibe 19, Fig.3; Exzenlerscheibe 35, Fig.4; Nockenscheibe 67, Fig.8), durch den das Gewicht (7a bis c)mit einer der Frequenz der Schwingungserzeugenden Kraft entsprechenden Frequenz in Schwingung versetzbar ist, sowie eine Einrichtung zum Einstellen der Schwinguag des Gewichtes £«a bis c) in der Weise aufweist, daß diese Schwingung zur Schwingung der Maschine um 180° außer Phaser t.

2. Schwingungsabsorber nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß zu dem Schwingungserzeuger mindestens ein im Luftleitungssystem angeordnetes Richtungsregelventi! (16a, \&b), welches bei seiner Betätigung die abwechselnde Zufuhr von Druckluft in die Luftbehälter (5a bis c, 6a bis c) bewirkt, sowie eine Einrichtung zur Betätigung des Richtungsregelventiles (16a, \bb) mit einer der Frequenz der Schwingungserzeugenden Kraft der Maschine entsprechenden Frequenz gehören, die somit auf die Luftbehälter (5a bis c, 6a bis c) übergeht.

3. Schwingungsabsorber nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß er Tasteinrichtungen zum Feststellen einer vorbestimmten Schwingungsamplitude des Gewichtes (7a bis ς)sowie Einrichtungen umfaßt, die bei Erreichen der vorbestimmten Schwingungsamplitude eine Abnahme der Druckdifferenz in den Luftbehältern und somit eine Verringerung der Schwingungsamplitude des Gewichtes bewirken.

4. Schwingungsabsorber nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zu den Einrichtungen, die eine Abnahme der Druckdifferenz bewirken, zwei abwechselnd betätigte Richtungsregelventile gehören, die in Abhängigkeit von der vorbestimmten, von den Tasteinrichtungen festgestellten Größe der Schwingungsamplitude des Gewichtes eine Verbindung zwischen den beiden Luftbehältern herstellen.

5. Schwingungsabsorber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an mindestens einen der elastischen Luftbehälter eine Einrichtung mit veränderbarem Volumen angeschlossen ist, zu der ein Gummibalg (33) und ein Luftvorrat (40) gehöi cn, und die einander abwechselnde Veränderungen des

955

Innendruckes des an die Einrichtung angeschlossenen Luftbehälters veranlaßt, daß eine Einrichtung (36} vorgesehen ist, welche das Volumen des GuBiinibalges (33). mit einer der Schwingungsfrequenz der Maschine entsprechenden Frequenz verändert und hierbei das Gewicht mit der Schwingungsfrequenz der Maschine in Sch/yingung versetzt, und daß eine Einrichtung zum Einstellen der Schwingung des Gewichtes in der Weise vorgesehen ist, daß diese mit der Maschinenschwingung um 180° außer Phase ist.

6. Schwingungsabsorber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er die folgenden Einrichtungen umfaßt:

a) Eine erste Meßeinrichtung zum Feststellen der Schwingungsphase des Gewichtes;

b) eine zweite Meßeinrichtung zum Feststellen der Bewegungsphase eines Maschinenteiles, welches sich in einem bestimmten Verhältnis zur Schwingung der Maschine bewegt; und

c) eine Einrichtung, welche in Abhängigkeit von der von der ersten und der zweiten Meßeinrichtung festgestellten Phasendifferenz selektiv eine Zunafccne und Abnahme des'Druckes in den elastischen Luftbehältern bewirkt.

7. Schwingungsabsorber nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zu der Einrichtung, welche die selektive Zunahme und Abnahme des Druckes in den Luftbehältern bev/irkt. ein elektromagnetisch betätigtes Richtungsregelventil (59) mit mindestens zwei Ventilstellungen gehört, welches von der Druckluftquelle herangeführte Druckluft in die Luftbehälter einleitet und aus diesen ableitet.

8. Schwingungsabsorber nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß dasf !ektromagnettsch zu betätigende Richtungsregelventil (59) eine dritte Ventilstellung einzunehmen vermag, in welcher es verhindert, daß sich der Druck in den Luftbehältern ändert, wenn die von der ersten und der zweiten Meßeinrichtung festgestellte Phasendifferenz eine bestimmte Größe besitzt.

9. Schwingungsabsorber nach Anspruch 8. dadurch gekennzeichnet, daß zu der ersten Meßeinrichtung eine Anzahl Endschalter (LSI, LS2) gehört, die atf bestimmten Stellen neben dem Gewicht angeordnet sind, und daß zu der zweiten Meßeinrichtung eine Anzahl Endschalter (LSZ, LSA) gehört, die an bestimmten Stellen neben der Maschine angeordnet sind, wobei die Endschalter der ersten und der zweiten Meßeinrichtung Teile eines Erregerstromkreises für das elektromagnetisch zu betätigende Richtungsregelventil (59) sind.

Die Erfindung betrifft einen dynamischen Schwingungsabsorber zum Unterdrücken einer Maschinenschwingung, die durch die Schwingungserzeugende . Kraft eines beweglichen Teiles der auf einem Fundament starr befestigten Maschine hervorgerufen wird, mit mindestens zwei paarweise mit Abstand angeordneten als Luftbehälter mit veränderbarem Volumen ausgebildeten Federelementen, die ihre Federwirkung längs einer vorgegebenen Linie ausüben, einem zwischen den Federelementen angeordneten Gewicht.