DE2729429A1

DE2729429A1 - Schwingungsdaempfer

Info

Publication number: DE2729429A1
Application number: DE19772729429
Authority: DE
Inventors: Philip Wellesley Dulhunty
Original assignee: Dulmison Australia Pty Ltd
Current assignee: Morgan Crucible Co PLC
Priority date: 1976-07-09
Filing date: 1977-06-29
Publication date: 1978-01-12
Also published as: GB1578803A; ES460566A1; SE7706853L; BR7704373A; DE2729429C2; JPS6030175B2; FR2358041A1; TR19895A; FR2358041B1; US4159393A; SE441323B; JPS5310096A; AR210819A1; IT1079274B; CA1083616A

Description

Patentanwälte BOOO München 22 ■ Steinsdorfstraße 21-22 Telefon 089 / 29 84

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DULMISON (AUSTRAUA) PTY. UMITED DuIm Ls ο η Avenue, Wy ο ng, New South Wales /AUSTRAUEN

Schwingungsdämpfer

Die Erfindung betrifft einen Schwingungsdämpfer gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, insbesondere einen für Luftkabel vorgesehenen Schwingungsdämpfer vom Stockbridge-Typ.

Grundsätzlich weist ein Stockbridge-Dämpfer ein elastisch federndes Tragkabel auf, das mittels einer Klemmvorrichtung am Luftkabel im Abstand zu diesem festgelegt ist und an dem ein oder mehrere Gewichte beidseits der Klemmvorrichtung befestigt sind.

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Ein derartiger einfacher Stockbridge-Dämpfer weist eine einzige Resonanzfrequenz auf, was den wirksamen Frequenzbereich der im Luftkabel auftretenden äolischen oder anderen Schwingungen, die absorbiert werden sollen oder denen entgegengewirkt werden soll, reduziert. Hierbei ist die einzige Resonanzfrequenz durch die Schwingungen des Tragkabels auf eine Schwingungsform begrenzt, bei der die maximale Querausbiegung aus einer Gleichgewichtslage am entfernten Ende jedes Kabels auftritt.

Um nun den wirksamen Frequenzbereich des Dämpfers zu steigern zu suchen, wurden schon speziell geformte Gewichte benutzt. Hierbei gelangte im speziellen ein glockenförmiges Gewicht mit einem schweren Kopfteil und einem sich hiervon wegerstreckenden rohrförmigen Randteil zur Anwendung. Hierbei erstreckt sich im Gebrauch das Tragkabel axial durch das Randteil des Gewichtes, das am Tragkabel durch direktes Angießen bzw. Anformen oder mittels eines Keils bzw. anderer geeigneter Einrichtungen festgelegt ist.

Bei einem glockenförmigen Gewicht der oben erwähnten Art liegt der Schwerpunkt im Hohlraum des Gewichtes an einer Seite des Gewichtskopfes innerhalb des Randteiles. Das heißt, daß der Schwerpunkt innerhalb des Tragkabels in das Randteil des Gewichtes fällt. Unter diesen Umständen ist das Auftreten zweier Schwingungsformen möglich, nämlich einer ersten Schwingungsform, bei der sich das Gewicht insgesamt bewegt und sich eine Ausbiegung des Tragkabels über dessen gesamte Länge ergibt, sowie einer zweiten Schwingungsform, bei der das Gewicht selbst um seinen Schwerpunkt schwingt und sich das Tragkabel weitgehend örtlich nahe seiner Befestigungsstelle am Gewicht ausbiegt.

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Als Folge dieser zusätzlich möglichen Schwingungsform ist die Anzahl der Resonanzfrequenzen des Frequenzbereichs des Dämpfers insgesamt vergrößert, wobei die Schwingung des Gewichtes um dessen Schwerpunkt die Tendenz zeigt, im Tragkabel an oder nahe dessen entfernt gelegenem Ende einen Knoten zu erzeugen. Insgesamt ist jedoch die erzielte Frequenzgangkurve noch nicht vollständig zufriedenstellend.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, den Schwingungsdämpfer der gattungsgemäßen Art zur Beseitigung der geschilderten Nachteile mit einer solchen Gewichtsform auszugestalten, daß der Dämpfer mit einer verbesserten Frequenzgangkurve arbeiten kann.

Die Merkmale der zur Lösung dieser Aufgabe geschaffenen Erfindung ergeben sich aus Anspruch 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen hiervon sind in den weiteren Ansprüchen enthalten.

Der Erfindung liegt der Gedanke bzw. die Erkenntnis zugrunde, daß der bisher auf dem einschlägigen Fachgebiet als wesentlich erachtete Umstand, wonach der Schwerpunkt des Gewichtes auf der Achse des Tragkabels liegen soll, tatsächlich nicht von Bedeutung ist und daß demgegenüber das Gewicht derart ausgebildet sein kann, daß sein Schwerpunkt außerhalb der Achse des Tragkabels liegt. Hierbei hat sich gezeigt, daß der kombinierte Effekt der Biegeschwingungen und Torsionsschwingungen, die mit dem erfindungsgemäß ausgebildeten Gewicht möglich sind, zur Erzeugung einer verbesserten Dämpfungsfrequenzgangkurve führt.

Das Gewicht des erfindungsgemäßen Schwingungsdämpfers besitzt vorzugsweise ein am Tragkabel festlegbares vergrößertes Kopfteil sowie einen langgestreckten Arm, der sich vom Kopfteil aus ganz allgemein

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nach innen erstreckt. Vorzugsweise trägt der Arm außerdem an seinem entfernt gelegenen Ende eine weitere Gewichts masse. Der Arm kann einen gleichförmigen Querschnitt aufweisen, jedoch kann er auch durch jede mögliche langgestreckte oder plattenförmige Verlängerung gebildet sein. Vorzugsweise ist die Spitze des Armes abgerundet, um die Wahrscheinlichkeit, daß am Gewicht bei dessen Gebrauch eine Koronaentladung auftritt, zu verringern.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Diese zeigt in:

Fig. 1 teilweise geschnitten in Seitenansicht den an einem Leiterkabel festgelegten Schwingungsdämpfer; Fig. 2 eine abgewandelte Ausführungsform hiervon mit einer

anderen Gewichtskombination;

Fig. 3 teilweise geschnitten in Seitenansicht eine speziell be

vorzugte Ausführungsform des Schwingungsdämpfers und

Fig. 4 teilweise geschnitten in Stirnansicht den Schwingungs

dämpfer gemäß Fig. 3 zur Erläuterung der Relativwinkelstellung der Gewichte.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich, weist der dargestellte Schwingungsdämpfer ein elastisch federndes Tragkabel 4 mit einer zwischen seinen beiden Enden angeordneten Kabelklemme 5 auf, die zur Festlegung des Tragkabels 4 an einem Leiterkabel 6 dient. Das Tragkabel 4 ist vorzugsweise von einem Typ, der ausgezeichnete Hystereseeigenschaften auf-

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weist. An den beiden Enden des Tragkabels 4 ist jeweils ein Verbundgewicht 7 angeordnet, das jeweils ein sphärisches Kopfteil 8 aufweist. Die Gewichte 7 bestehen vorzugsweise aus Zink, können jedoch auch aus jedem anderen geeigneten Material gebildet sein. Vom Kopfteil 8 jedes Gewichtes 7 erstreckt sich eine Stange 9 weg, die vorzugsweise mit einem Außengewinde versehen ist und an ihrem entfernt gelegenen Ende eine kleinere sphärische Gewichts masse 10 trägt. Bei einer abgewandelten Ausführungsform kann die Stange 9 durch eine Tragkabellitze vorbestimmter Steifheit ersetzt sein. Das Kopfteil 8 jedes Gewichtes 7 kann am Tragkabel 4 mittels einer kegelförmigen Klemmhülse, einer Verriegelungsschraube oder einer anderen geeigneten Einrichtung festgelegt sein.

Die Befestigungsstelle des Gewichtes 7 am Tragkabel 4 kann dadurch verändert werden, daß das Kopfteil 8 des Gewichtes 7 entlang des Tragkabels 4 bewegt und dann, wenn die gewünschte Position erreicht worden ist, in dieser Lage wieder festgelegt wird. In ähnlicher Weise kann auch die kleinere Gewichtsmasse 10 durch Verschrauben entlang der Gewindestange 9 bewegt und in jeder gewünschten Lage festgelegt werden. Wenn die Stange 9 nicht mit einem Außengewinde versehen ist, kann die kleinere Gewichtsmasse 10 in einfacher Weise entlang der Stange 9 zu jeder gewünschten Stelle bewegt und sodann in der betreffenden Lage durch eine Greifschraube oder andere geeignete Festlegungseinrichtung festgelegt werden.

Aus alledem wird deutlich, daß der Schwerpunkt G jedes Gewichtes 7 im Abstand zur Achse des Tragkabels 4 liegt und vollständig innerhalb des inneren Berührungspunktes 11 zwischen Tragkabel 4 und Gewicht 7 angeordnet ist, wie aus Fig. 1 ersichtlich. Der Ausdruck "innen" deutet hierbei in diejenige Richtung, die vom entfernt gelegenen Ende zum

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nahe gelegenen Ende des Tragkabels 4 läuft. Auf diese WeLsc wird durch die Schwingung des Gewichtes 7 um seinen Schwerpunkt G ein weitgehend örtliches Ausbiegen des Tragkabels 4 in diesem Bereich bewirkt und ein verbesserter Frequenzgang geschaffen. Wenn weiterhin der Schwerpunkt G jedes Gewichtes 7 ebenfalls im Abstand zu einer Seite der Tragkabelachse liegt, wird aufgrund des Torsiutiseffektes, der dem Tragkabel 4 durch den ixzentrisch angeordneten Schwerpunkt G erteilt wird, eine weitere \ erbe serung hinsichtlich des Frequenzganges des Dämpfers erzielt. In diesem Fall ist der Schwerpunkt G des einen Gewichtes 7 vorzugsweise in bezug auf den Schwerpunkt G des anderen Gewichtes 7 auf der gegenüberliegenden Seite des Tragkabels angeordnet.

Üer Schwerpunkt G kann etwas außerhalb des Berührungspunktes 11 fallen, ohne daß sich eine nennenswerte Beeinträchtigung ergibt, jedoch verringert sich die Wirksamkeit des Dämpfers, wenn sich der Schwerpunkt G über diesen Berührungspunkt Il hinaus bewegt, was auf der sich als Folge hiervon ergebenden Verringerung der örtlichen Ausbiegung des Tragkabels 4 beruht.

Da die dem Leiterkabel 6 erteilten äolischen Schwingungen hauptsächlich in einer vertikalen Ebene auftreten, kann das Ausmaß der dem Tragkabel 4 erteilten Torsion dadurch variiert werden, daß das Kopiteil 8 des Gewichtes 7 um das Tragkabel 4 entsprechend gedreht und in jeder gewünschten Winkelstellung festgelegt wird. Vorzugsweise ist das kleinere Gewicht 10 in der dargestellten Weise exzentrisch derart befestigt, daß das Ausmaß der auf die Stange 9 oder die steife Kabellitze ausgeübten Torsion dadurch variiert werden kanu, daß das kleinere Gewicht 10 um die Stange 9 verdreht wird, und zwar in der gleichen Weise, wie das Kopfteil 8 des Gewichtes 7 um das Tragkabel 4 verdreht werden kann.

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Selbst wenn der Schwerpunkt G direkt unterhalb des Tragkabels 4 angeordnet ist, und zwar derart, daß sich lediglich, wenn überhaupt, ein relativ geringfügiger Torsi ons einfluß ergibt, hat sich gezeigt, daß eine derartige Anordnung im Il ipttragkabel 4 eine fluktuierende Zugbeanspruchung erzeugt, die sich vorteilhaft auf die Frequenzgangkurve auswirkt.

Bei der abgewandelten Ausführungsform des Verbundgewichtes gemäß Fig. 2 ist das kleinere Gewicht 10 gemäß Fig. 1 durch ein konventionelles glockenförmiges Gewicht 12 ersetzt. Hierbei können in weiteren Abwandlungen die Gewichte 10 oder 12 sogar weggelassen werden.

Bei einer weiteren abgewandelten Ausführungsform kann das Gewicht in konventioneller Weise glockenförmig ausgebildet und derart am Tragkabel 4 festgelegt sein, daß dieses Tragkabel 4 im Abstand zur Achse des glockenförmigen Gewichtes angeordnet ist. Statt dessen kann das glockenförmige Gewicht auch derart ausgebildet sein, daß es koaxial zur Bohrung der durch das Gewicht gebildeten Glocke am Tragkabel 4 festlegbar ist, wobei die Wanddicke des Gewichtes derart ausgebildet ist und derart verläuft, daß an der einen Seite des Tragkabels 4 mehr Gewichtsmasse als an der anderen Tragkabelseite liegt.

Bei einem weiterhin abgewandelten Ausführungsbeispiel einer speziell bevorzugten Gewichtsform ist jedes Gewicht 13 in seiner Form dadurch von der Gewichtsform gemäß Fig. 1 abgeleitet, daß ein ganz allgemein sphärisches Kopfteil 14 mit einer im Abstand hierzu angeordneten, ebenfalls ganz allgemein sphärischen Gewichtsmasse 15 mittels eines gleichförmig und sanft verlaufenden konturierten Überganges verbunden ist. Hierbei wird durch die gleichförmig und sanft verlaufende Übergangskontur zwischen den beiden Gewichtsteilen 14, 15 das Auftreten von Koronaeffekten verringert, wobei gleichzeitig das überwiegend als Massivkörper ausgebildete Gewicht 13 nicht wie im Fall des

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glockenförmigen Gewichtes 12 gemäß Fig. 2 der Gefahr unterworfen ist, daß Wasser aufgefangen wird, das gefrieren kann.

Das Kopfteil 14 jedes Gewichtes 13 ist am Tra[>l ab 1 16 mittels einer geeigneten Einrichtung, beispielsweise einer Klemmhiilse 17, befestigt und derart angeordnet, daß der Schwerpunkt G jedes Gewichtes unterhalb des Tragkabels 16 liegt, und zwar in Iuzug auf die Lage des Schwerpunktes G des anderen Gewichtes 13 auf der gegenüberliegenden Seite des Tragkabels 16, wie aus Fig. 4 ersichtlich. Die Gewichte 13 können statt dessen auch durch Greifschrauben oder durch einen Preß bzw. Paßsitz am Tragkabel 16 oder sogar durch direktes Anformen an das Tragkabel 16 festgelegt sein.

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Claims

Patentansprüche

IJ Schwingungsdämpfer mit einem elastisch federnden Tragkabel, das zwischen seinen beiden EnJen eine Kabelklemme zum Festlegen an einem Leiter aufweist und an jedem Ende ein Gewicht trägt, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwerpunkt (G) wenigstens eines der Gewichte (7, 13) außerhalb der Achse des Tragkabels (4, 16) angeordnet ist und daß ein ausreichend großer Anteil der Gewichtsmasse innerhalb des inneren Berührungspunktes (11) zwischen dem Tragkabel und dem Gewicht vorgesehen ist, so daß ein Schwingen des Gewichtes um seinen Schwerpunkt eine weitgehend örtliche Ausbiegung des Tragkabels nahe diesem Berührungspunkt hervorruft.
2. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewicht (7, 13) ein am Tragkabel (4, 16) festgelegtes vergrößertes Kopfteil (6, 14) sowie einen langgestreckten Arm (9) aufweist, der sich vom Kopfteil weg ganz allgemein nach innen erstreckt.
3. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Arm (9) an seinem entfernt gelegenen Ende eine weitere Gewichtsmasse (10, 12, 15) trägt.
4. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Arm ein weiteres elastisches Kabel aufweist.
5. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 3, dadur ch gekennzeichnet, daß der Arm (9) eine Stange ist.

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ORIGINAL INSPECTED
6. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 3 und 5, dadurch gekennzeichnet , daß die weitere Gewichtsmasse (10, 12) entlang der Stange (9) bewegbar und hierin in einer von mehreren möglichen beliebigen, im Abstand zueinander vorgesehenen Stellungen festlegbar ist.
7. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Stange (9) mit einem Außengewinde versehen ist und daß die weitere Gewichtsmasse (10, 12) in Schraubeingriff hiermit steht.
8. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die weitere Gewichtsmasse (10) exzentrisch an der Stange (9) festgelegt ist.
9. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewicht (13) zwischen einem etwa sphärischen Kopfteil (14) und einer etwa sphärischen weiteren Gewichtsmasse (15) einen gleichförmig verlaufenden Übergang aufweist.
10. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die weitere Gewichtsmasse (12) ein etwa glockenförmiges Gewicht aufweist.
11. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwerpunkt (G) des Gewichtes (7, 13) an einer Seite der Achse des Tragkabels (4, 16) unterhalb diesem angeordnet ist.

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12. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwerpunkt (G) des Gewichtes direkt unterhalb oder oberhalb des Tragkabels (4) angeordnet ist.
13. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß an beiden Endendes Tragkabels (4, 16) jeweils ein mit seinem Schwerpunkt (G) außerhalb der Tragkabelachse liegendes Gewicht (7, 12, 13) vorgesehen ist und daß der Schwerpunkt (G) des einen Gewichtes in bezug auf denjenigen des anderen Gewichtes auf der gegenüberliegenden Seite des Tragkabels angeordnet ist.
14. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewicht (12) glockenförmig ausgebildet und derart am Tragkabel (4, 16) befestigt ist, daß seine Achse im Abstand zu derjenigen des Tragkabels liegt.
15. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewicht (12) glockenförmig ausgebildet und weitgehend koaxial zum Tragkabel (4, 16) an diesem festgelegt ist sowie eine sich ändernde Wanddicke aufweist.
16. Gewicht für einen Schwin gungsdämpf er ,dadurch gekennzeichnet, daß es ein weitgehend sphärisches Kopfteil (8, 15) zur Festlegung an einem Tragkabel (4, 16) sowie ein Armteil (9) aufweist, das sich vom Kopfteil zu einer weiteren, ganz allgemein sphärischen und am entfernten Ende des Armteils gelegenen Gewichtsmasse (10, 15) erstreckt.

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