DE2737972A1

DE2737972A1 - Vibrationsdaempfender traeger fuer rotierende elemente

Info

Publication number: DE2737972A1
Application number: DE19772737972
Authority: DE
Inventors: Alan Joseph Hannibal
Original assignee: Lord Corp
Current assignee: Lord Corp
Priority date: 1976-08-23
Filing date: 1977-08-23
Publication date: 1978-03-02
Also published as: GB1574100A; FR2363036A1; JPS5325772A; US4045948A

Description

Unter vielen Umständen ist es wünschenswert zu verhindern, daß in einem Aufbau oder in einem Element vorhandene Vibrationen auf einen benachbarten Aufbau oder ein benachbartes Element übertragen werden. Eine solche Vibrationsisolierung ist beispielsweise oft bei Maschinenausrüstungen für die Industrie erforderlich. Beispielsweise werden bei einer Gesenkschmiede oder einem Fallhammer, bei einer Presse oder bei einer Übertragungseinrichtung für mechanische Energie durch die Wirkung der beweglichen Teile der Ausrüstungen Vibrationen erzeugt. Diese Vibrationen werden auf andere Bestandteile der Maschinenausrüstung und auf nahegelegene Strukturen, beispielsweise den Fußboden, auf dem die Ausrüstung aufgebaut ist, übertragen. Durch hohe übertragene Vibrationswerte wird der Lärmpegel im Arbeitsbereich erhöht, es werden empfindliche Anzeige- und andere Instrumente beschädigt und die richtige Tätigkeit der Maschinenausrüstung wird behindert.

Um die Übertragung von Vibrationen von der Maschinenausrüstung beispielsweise auf benachbarte Strukturen zu verhindern, werden gemeinhin elastische Befestigungen oder Träger benutzt, um die Maschinenausrüstung an einem Boden oder einer anderen Tragfläche zu befestigen. Elastische oder nachgiebige Befestigungen oder Träger können auch innerhalb der Ausrüstung vorgesehen sein, um die Vibrationsquellen darstellenden beweglichen Bestandteile von anderen Teilen der Maschinenausrüstung zu isolieren. Wenn die einzelnen Befestigungen einfache Federn, z.B. elastomere Körper, sind,übertragen die Befestigungen bei niederen Vibrationsfrequenzen im wesentlichen alle Vibrationskräfte auf die benachbarten und/oder tragenden Strukturen. Wenn die Vibrationsfrequenz zunimmt,übertragen die Befestigungen typischerweise auf die benachbarten und/oder die Tragstrukturen Kräfte, die größer sind als die auf das getragene Teil oder den getragenen Bestandteil einwirkenden Vibrationskräfte. Der Anstieg der übertragenen Kräfte im Vergleich zu den auf das

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getragene Teil einwirkenden Kräften erreicht seinen Spitzenwert bei der sogenannten "Eigenfrequenz¹¹ der Vibration des Systems, das das getragene Teil, die elastische oder nachgiebige Befestigung oder den so gestalteten Träger und das tragende Teil oder die tragende Struktur umfaßt. In dem Gebiet jenseits der Eigenfrequenz nimmt das Verhältnis der übertragenen Kraft zur auf das getragene Teil einwirkenden Kraft auf Werte unter eins ab. So sind bei höheren Vibrationsfrequenzen die auf das tragende Teil oder die Tragstruktur übertragenen Kräfte wesentlich geringer als die auf das getragene Teil einwirkenden Kräfte. Der Frequenzbereich, in dem die übertragene Kraft geringer als die auf das getragene Teil einwirkende Kraft ist, wird der Isolationsbereich der elastischen oder nachgiebigen Befestigung genannt.

Im Isolationsbereich der Vibrationsfrequenzen einer einfachen oder einstufigen nachgiebigen Befestigung oder eines solchen Trägers ist der Anteil der Vibrationskraft, die auf eine benachbarte und/oder tragende Struktur oder ein solches Teil übertragen wird,in gewissem Ausmaß eine Funktion der Steifigkeit der Befestigung. So wird ein kleinerer Anteil der anregenden Kraft von der getragenen Struktur oder dem getragenen Teil bei einer gegebenen Frequenz auf die Tragstruktur oder das Tragteil in dem Isolationsbereich der Befestigung übertragen, wenn die Befestigung aus einem weniger steifen oder nachgiebigeren Material hergestellt ist. Gleichzeitig wird jedoch die Ausbiegung, die die Befestigung bei einer gegebenen Kraft erfährt, durch die Nachgiebigkeit der Befestigung beeinflußt. So bewegt sich bei abnehmender Steifigkeit der Befestigung das getragene Teil um eine größere Strecke unter der Einwirkung einer vorbestimmten Kraft. Mit Rücksicht auf die Maschinenausrüstung können große Bewegungen zwischen benachbarten Strukturen oft nicht zugelassen werden. Innerhalb einer Maschine kann der Raum zwischen zwei beliebigen Bestandteilen begrenzt sein. Zwischen der

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Maschine und dem Werkstattboden sind beispielsweise große Bewegungen der Maschine, möglich, jedoch machen solche große Bewegungen den Betrieb der Maschine wesentlich schwieriger, wenn nicht gar unmöglich. Unannehmbar große Bewegungen können entweder von dynamischen oder von statischen Belastungen wie beispielsweise dem Gewicht der Maschine herrühren.

Besonders in Situationen, bei denen Bewegungen und Ausbiegun- r,en kritisch sind, kann ein anderer V/eg beschritten werden, um den Anteil der von der getragenen Struktur oder dem getragenen Teil auf die Tragstruktur oder das Tragteil übertragenen Kräfte zu verringern oder, anders ausgedrücktem die Kraftübertragungsfähigkeit einer Befestigung zu verringern. Eine solche Befestigung wird so aufgebaut, daß sie zwei nachgiebige Elemente enthält, die durch ein Zwischenelement mit relativ bedeutender Masse (beispielsweise mindestens 5 % der Masse des getragenen Teils) getrennt sind. Bei einem solchen "zweistufigen' Isolator, der eine Zwischenmasse oder einen Massenkörper enthält, müssen Vibrationskräfte von der getragenen Struktur oder dem getragenen Teil durch beide nachgiebigen Elemente und durch die Zwischenmasse hindurchgehen, bevor sie die Tragstruktur oder das Tragteil erreichen. Die Vibrationskräfte werden das Zwischenmassenelement so anregen, daß eine andere Eigenfrequenz des die getragenen und die tragenden Teile und die Befestigung umfassenden Systems erzeugt wird. Die Eigenfrequenz, die in erster Linie durch die Zwischenmasse erzeugt wird, liegt typischerweise bei einer höheren Frequenz als die Eigenfrequenz, die aus der nachgiebigen Befestigung des getragenen Teils durch eine einfache "einstufige" Befestigung entsteht. Folglich beginnt der Isolationsbereich einer zweistufigen Befestigung bei einer höheren Frequenz als der Isolationsbereich einer gleichartigen einstufigen Befestigung. Andererseits fällt die Ubertragungsfähigkeit der zweistufigen Befestigung in dem Isolationsbereich rascher und in größerem Maße ab

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als die Übertragungfähigkeit, die einer einstufigen Befestigung zukommt. Der grundcätzliche Vorteil einer zweistufigen oder Zwischenmassen-Befestigung ist in den US-PS¹en 3 3^k 631 und 3 76if 100 beschrieben.

Die beiden genannten Patentschriften beschreiben zwei verschiedene zweistufige elastische Befestigungen oder Zwischenmassen-Befestigungen, die zur Verringerung der übertragung von Vibrationskräften von einer getragenen Struktur oder einem getragenen Teil auf eine Tragstruktur oder ein Tragteil benutzt werden können, wenn die Kräfte Translationsbewegungen (beispielsweise vertikale oder Sierbewegungen) des getragenen Teils erzeugen. In der US-PS 3 31h 631 wird auch berücksichtigt, daß die auf ein getragenes Teil einwirkenden Vibrationskräfte Kraftanteile einschließen können, die Neigungs- oder Aufrichtungsbewegungen des getragenen Teils erzeugen.Um diese Neigungs- oder Aufrichtmoden der Vibration zu unterdrücken ,werden verschiedene zweistufige nachgiebige Befestigungen verwendet. Jede Befestigung ist mit einem wesentlichen Querabstand vom Schwerpunkt des getragenen Teils angeordnet und besitzt so einen wesentlichen Hebelarm, um Neigungsbewegungen des getragenen Teils widerstehen zu können. Es ist auch beschrieben, daß die Befestigungen so angeordnet werden, daß sie im wesentlichen in einer horizontalen Ebene wirken, die durch den Schwerpunkt des getragenen Teils geht. Demzufolge werden zwar Wege gezeigt, wie Vibrationen isoliert werden, die Neigungs- oder Aufrichtbewegungen eines getragenen Teils hervorrufen, jedoch sind diese Lösungen nicht möglich, wenn die Befestigungen entweder nicht so angeordnet werden können,daß sie durch den. Schwerpunkt des getragenen Teiles wirken oder,daß sie einen wesentlichen Abstand in Querrichtung von diesem Schwerpunkt haben.

Eine Textilspindel ist ein Beispiel eines Maschinenelementes, das Vibrationskräften unterworfen ist und das von der Tragstruktur

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nicht entsprechend der ÜS-PS 3 314 631 isoliert werden kann. Eine Textilspindel muß in der Nähe ihres einen Endes befestigt werden, damit das andere Ende frei die Garnmenge aufnehmen kann, die auf die Spindel aufgespult wird. Folglich kann eine Vibrations-Isolierbefestigung für die Spindel nicht so angeordnet werden, daß sie in einer durch den Schwerpunkt der Spindel gehenden horizontalen Ebene wirkt. Zusätzlich sind Textilspindeln typischerweise durch öffnungen befestigt, die nur wenige Zentimeter voneinander in einer langen Trageschiene ausgebildet sind. Der begrenzte Raum zwischen benachbarten Spindeln, durch den maximale Produktion bei geringstem Platzbedarf ermöglicht wird, verhindert auch aus praktischen Gründen, daß mehrere zweistufige Befestigungen so genügend weit von der Spindel getrennt angeordnet werden, daß Hebelarme erzeugt werden, um Neigungsbowegungen der Spindel zu verhindern.

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Träger zur Befestigung eines rotierenden Teiles ,wie beispielsweise einer Textilspindel auf einem zweiten Teil, beispielsweise einer Schiene einer Textilmaschine. Das rotierende Teil dreht sich normalerweise mit einer Geschwindigkeit, die innerhalb eines vorbestimmten Bereiches von Rotationsgeschwindigkeiten liegt. Während der Rotation neigt sich das Teil und verschiebt sich um Achsen, die quer zur Drehachse liegen. Der erfindungsfjemäße Träger benutzt das Konzept einer Zwischenmasse, um die Übertragung von Vibrationen von dem rotierenden Teil auf das zweite Teil, an dem das rotierende Teil befestigt ist, zu vermindern. Der Träger umfaßt einen Körper, der eine Masse und ein Trägheitsmoment in bezug auf eine durch den Schwerpunkt des Körpers gehende und quer zur Rotationsachse des rotierenden Teils angeordnete Achse aufweist. Der Massenkörper weist eine in ihm ausgebildete Öffnung auf. An dem Massenkörper ist ein nachgiebiges oder elastisches Element befestigt, das das

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rotierende Teil mit dem Massenkörper ver_bindet. Gleichfalls ist an dem Massenkörper ein zweites nachgiebiges oder elastisches Element befestigt, das den Massenkörper mit dem zweiten oder Tragteil verbindet. Der Träger ist so bemessen und gestaltet, daß er das rotierende Teil und seine Drehachse umgibt. Der Träger ist auch mit dem rotierenden Teil so verbunden, daß das Teil sich in die öffnung in dem Massenkörper erstreckt und daß sein Schwerpunkt um ein Stück in Längsrichtung der Drehachse vom Schwerpunkt des Massenkörpers entfernt ist.

Dadurch, daß der Träger und sein Massenkörper-Bestandteil ein Drehteil umgeben, das sich auf Vibrationskräfte hin sowohl verschiebt als auch neigt, wird die praktische Bewegung des sich drehenden Teils durch Resonanzen des Systems beeinflußt, das aus dem Drehteil, dem Träger und dem Tragteil besteht, statt der Systemresonanzen, die vom Stand der Technik her bekannt sind. Gegenüber der Fig. 8 der US-PS 3 3H 631 ist zu sehen, daß die Benutzung eines zweistufigen oder Zwischenmassenträgers dem Befestigungssystem eine Eigen-Vibrationsfrequenz zusätzlich zu der Eigenfrequenz verleiht, die auftritt, wenn eine einfache, einstufige Befestigung benutzt wird. Die zweite Eigenfrequenz ,die etwas höher liegt als die erste Eigenfrequenz, ist in erster Linie der Bewegung der Zwischenmasse des zweistufigen Trägers zuzuschreiben. Bei der zweiten Eigenfrequenz verschiebt sich die Zwischenmasse entweder in Vertikal- oder in Horizontalrichtung in Resonanz. In Hinsicht auf die Anordnung der Eigenfrequenz der Verschiebungs-Vibrationsmode, die vornehmlich durch die Zwischenmasse bestimmt wird und in Hinsicht auf die bei Frequenzen über der durch die Zwischenmasse bestimmten Eigenfrequenz verbesserten Vibrationsisolation wird nach der genannten US-PS die Zwischenmassenbefestigung oder der Zwischenmassenträger so entworfen, daß die Eigenfrequenz der Translations-Vibrationsmode, die durch die Zwischenmasse bestimmt wird, tiefer liegt, als die primären Frequenzen, bei

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denen das Befestigungssystem erregt wird. Dabei wird jedoch nicht erkannt, welchen Einfluß die Eigenfrequenzen der Aufricht- oder Neigunrsmoden der Vibration haben, die durch die Aufricht- oder Neigungsbewegungen des rotierenden Teils und der Zwischenmasse bestimmt werden. Wie bereits erwähnt, wird in der angeführten US-PS der Einfluß der Aufricht-Moden der Vibration dadurch verringert, daß Techniken verwendet werden, die bei der Befestigung von rotierenden Teilen, beispielsweise einer Textilspindel nur begrenzten oder überhaupt keinen Wert haben. Je nach der Primärfrequenz, bei der das System angeregt wird (beispielsweise der Rotationsgeschwindigkeit des rotierenden Teils) können die Eigenfrequenzen der Aufricht-Vibrationsbewegungen, die durch die Zwischenmasse und das rotierende Teil bestimmt werden, wesentliche Hinderungsgründe für eine richtige Wirkung der zu isolierenden Maschine darstellen.

Durch die vorliegende Erfindung wird das Auftreten und die Bedeutung der ^igenfrequenzen erkannt, die mit den Aufricht-Vibrationsbewegungen verbunden sind, welche durch das Rotationsteil und den Massenkörper bestimmt werden. Durch die Erfindung wird auch die Entdeckung in Erwägung gezogen, daß die mit der Aufricht- Vibration verbundene Eigenfrequenz, die in erster Linie durch den Massenkörper bestimmt wird, im allgemeinen die Eigenfrequenz ist, die der mit der Translations-Vibration verbundene, durch den Massenkörper bestimmte Eigenfrequenz als nächste folgt. V/eiter zieht die Erfindung die Entdeckung in Erwägung, daß die Eigenfrequenzen der Verschiebungs-und Aufricht-Vibrationen, die durch den Massenkörper bestimmt werden, mit vernünftiger Genauigkeit ohne direkte Berücksichtigung der Massen- oder anderen Eigenschaften des rotierenden, getragenen Teils berechnet werden können. In Übereinstimmung mit den genannten Entdeckungen ist es eine grundlegende Eigenschaft der vorliegenden Erfindung, daß die Masse und die Trägheit des Zwischenkörpers oder des Massenkörpers und die Steifigkeit der nachgiebi-

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gen Elemente des orfindungsgemäßen Trägers so ausgelegt sind, daß die ^igenfrequenzen der Verschiebungs- und Aufricht-Vibrationsbewegungen, die vornehmlich durch den Massenkörper bestimmt werden, beide außerhalb eines Frequenzbereiches liegen, der dem normalen Rotationsgeschwindigkeitsbereich des sich drehenden Teils entspricht. Zusätzlich muß mindestens eine durch den Massenkörper bestimmte Eigenfrequenz unter den dem Drehgeschwindigkeitsbereich des Drehteils entsprechenden Frequenzbereich fallen. Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung werden die Masse und das Trägheitsmoment des Massenkörpers und die Steifigkeit der nachgiebigen Elemente so ausgelegt, daß die Eigenfrequenzen der Translations- und Aufrichtvibrationsmoden, die durch den Massenkörper bestimmt werden, auf entgegengesetzten Seiten des Frequenzbereiches liegen, der dem vorbestimmten Rotationsgeschwindigkeitsbereich des rotierenden Körpers entspricht.

Bei der Auswahl der Masse und des Trägheitsmomentes des Massenkörpers und der Steifigkeit der nachgiebigen Elemente,um die Eigenfrequenzen erfindungsgemäß anzuordnen, kann das durch das rotierende Teil, den Träger und das tragende Teil bestimmte System als eine durch zwei Federn (d.h. die nachgiebigen Elemente) zwischen zwei unbeweglichen Strukturen (d.h. zwischen dem rotierenden Teil und dem Tragteil) gehaltene Masse (d.h. dem Massenkörper) angesehen werden. Obwohl diese Art der Analyse die Bewegungsfreiheit des rotierenden Körpers nie auch andere Aspekte des Systems ignoriert, zeigen Gomputer-Simulierungen und die Ergebnisse experimenteller Erprobungen, daß die Analyse genügend genau ist, um in vielen Fällen richtig funktionierende Träger zu entwerfen. Zum Beispiel wurde bei einer Komputer-Simulierung einer auf einer Schiene einer Textilmaschine mittels eines erfindungsgemäß aufgebauten Trägers befestigten Textilspindel angenommen, daß das Spindel-Schienen-Träger-System acht Freiheitsgrade besitzt. Die interessierenden

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Translations-Schwingungsbewegungen waren Translationsbewegungen von Bestandteilen des Systems in Radialrichtung der Spindeldrehachse. Gestützt auf die Simulierung wurde die mit der Translationsmode der Vibration verbundene, durch den Massenkörper des Trägers bestimmte Eigenfrequenz zu 143 Hz berechnet. Die mit der AufrichtwVibrationsmode verbundene Eigenfrequenz, die durch den Massenkörper bestimmt wurde, wurde zu 851 Hz berechnet. Unter Benutzung der vereinfachten, oben erwähnten Analyse und der im folgenden angegebenen Formeln wurden die beiden Eigenfrequenzen zu IM Hz bzw. zu 846 Hz berechnet. Es wird anerkannt, daß die vereinfachte Analyse eines einen erfindungsgemäßen Träger enthaltenden Systems nicht in allen Fällen genügend genau sein kann. Demgemäß werden gewisse Begrenzungen von Parametern nach den Formeln angegeben, die die Anwendung der vereinfachten Analyse und der im folgenden angegebenen Formeln einschränken.

Die Eigenfrequenz der Translations-^ibrationsmode, die in er-Gter Linie durch den Massenkörper eines erfindungsgemäßen Trägers bestimmt wird, kann allgemein als durch den Ausdruck:

bestimmt angesehen werden.

In diesem Ausdruck ist Kn₁₁ die dynamische Translationssteifigkeit des elastischen Elements, das die Verbindung zwischen dorn rotierenden Teil mit dem Massenkörper herstellt, in englischen Pfund pro Zoll (lb/in), K™- ist die dynamische Translationsstoifigkeit des nachgiebigen Elementes, das die Verbindung zwischen dem Massenkörper zu dem Tragteil oder der Tragstruktur herstellt, in englischen Pfund pro Zoll (lb/in) und m ist die Masse des Massenkörpers in englischen Pfund mal Quadratcekunden pro Zoll (Ib * s /in). Gleicherweise ist die Eigenfrequenz der Aufrichtbewegungs-Vibration, die vorwiegend

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durch den Massenkörper bestimmt wird, allgemein durch den Ausdruck definiert:

^KC1 ^{+ K}C2

In diesem Ausdruck ist K„. die dynamische Neige- oder Aufrichtsteifheit in bezug auf den Schwerpunkt des Massenkörpers, ausgedrückt in englischen Pfund mal Zoll pro Radian (Ib * in/rad) des elastischen Elementes, das die Verbindung zwischen dem Rotationsteil und dem Massenkörper herstellt, K_C2 ist die dynamische Neige- oder Aufrichtsteifigkeit in bezug auf den Schwerpunkt des Massenkörpers des elastischen Elementes, das die Verbindung zwischen dem Massenkörper und der Tragstruktur herstellt, ausgedrückt in englischen Pfund mal Zoll pro Radian (Ib * in/rad), und I das Trägheitsmoment in englische Pfund mal Zoll mal Quadratsekunden (in · Ib * ε ) des Massenkörpers in bezug auf eine durch den Schwerpunkt des Massenkörpers gehende, senkrecht auf der Rotationsachse des Rotationsteils stehende Achse. Die vorstehenden Ausdrücke ergeben dann genaueste Ergebnisse, wenn die folgenden Verhältnisbereiche beachtet werden: Masse des Massenkörpers/Masse des Rotationskörpers =0,1 bis 1,25; Trägheitsmoment des Massenkörpers in bezug auf seinen Schwerpunkt/Trägheitsmoment des Rotationskörpers in bezug auf seinen Schwerpunkt = 0,001 bis 0,2; K^g/K^ = 1,00 bis 10,00; K_C2/K_C1 =1,00 bis 50,00. Im Falle einer Textilspindel sollte die Masse des "rotierenden¹¹ Teils so angesetzt werden, daß sowohl die Masse des sich drehenden Spindelblattes als auch die Masse eines nicht rotierenden, durch den Träger gehaltenen Spindelachsenträgers enthalten ist.

Eine besondere Ausführung der vorliegenden Erfindung ist ein geräusch- und vibrationsdämpfender Träger für eine Textil-

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spindel. Der Träger enthält eine starre Hülse, die einen rohrförmigen Körperabschnitt und einen mit diesem einstückigon, sich in Radialrichtung nach außen erstreckenden ringförmigen flansch aufweist. Der Körperabschnitt der Hülse ist co ausgelegt, daß er eine Textilspindel aufnimmt. Ein ringförmiger elastoraerer Körper ist an der Hülse befestigt und umgibt den Körperabschnitt der Hülse so, daß eine sich radial erstreckende Fläche des elastomeren Körpers dem Flansch der Hülse benachbart angeordnet ist. ^in ringförmiger Körper mit vorbestimmter Masse und vorbestimmtem Trägheitsmoment ist an einer anderen sich radial erstreckenden Fläche des elastomeren Körpers,entgegengesetzt der ersten sich radial erstrekkenden Fläche liegend,so angebracht, daß er überall einen Abstand von der Hülse aufweist.Eine sich radial erstreckende Fläche eines zweiten ringförmigen elastomeren Körpers ist gleichfalls an dem Massenkörper befestigt. An einer zweiten sich radial erstreckenden Fläche des zweiten elastomeren Körpers ist ein starrer Ring befestigt, der mit einer Tragstruktur für die Spindel, beispielsweise einer Maschinen-Schiene verbunden werden kann. Der Ring weist überall sowohl von der Hülse ala auch von dem Massenkörper einen Abstand auf.

In bezug auf die Ausführungen der vorliegenden Erfindung, die zum Anbringen von Textilspindeln gedacht sind, sollte beachtet «orden, daß ein erfindungsgemaßer Textilspindelträger sich in Gestalt und Funktion von Befestigungen unterscheidet, die beispielsweise in der GB-PS 773 61 ^,.,der US-PS 3 500 62*f und in der Fig. 5 der US-PS 3 885 767 beschrieben sind. Die genannten Befestigungen haben einige allgemeine Ähnlichkeiten im Aufbau mit den verschiedenen Ausführungen der vorliegenden Erfindung, jedoch werden die Prinzipien, die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegen,in keinem der genannten Träger beachtet, noch ist die Funktion dieser Träger mit den erfindungsgemäßen Trägern vergleichbar. In dem Träger nach US-PS 3 0^9 860

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-ZZ-

ist anerkannt, daß die Beeinflussung der Aufriehtbewegungen einer Textilspindol erforderlich ist. In der beschriebenen Vorrichtung ist ein Gegengewicht ^an ^der Unterseite eines nachgiebig in einer Textilmaschinen-Schiene angebrachten SpindelachGträgers angebracht, um die Aufrichtbewegungen des Spindelblattes in bezug auf den Achsträger zu beeinflussen. In der genannten Patentschrift wird in Spalte Ly,Zeilen bis 47 dargelegt, daß verschiedene Parameter der Spindel und der Befestigung in Betracht gezogen werden müssen, wenn die Größe und die Lage des Gegengewichtes festgelegt wird ,um kritische Drehgeschwindigkeiten zu vermeiden. Nichtsdestoweniger wird in dieser Schrift weder das Konzept einer Befestigung mit Zwischenmasse noch der Einfluß der Vibrationsarten anerkannt, die durch die Zwischenmasse einer solchen Eefertigung bestimmt werden.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert; in der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines ZweimassensyctemCjin dem die MassenVerschiebungs- und Neigungsbewegungen unter dem Einfluß von Vibrationskräften ausführen,

Fig. 2 eine schematische Darstellung eines als Träger für eine Textilspindel verwendeten Zweimassensystems,

Fig. 3 eine grafische Aufzeichnung der auf eine Textilmaschinen-Schiene infolge von Vibrationen durch eine rotierende Textilspindel ausgeübten Kräfte

a) mit einer konventionellen Einstufen-Befestigung und

b) mit einer erfindungsgemäßen Zwoistufen- oder Zwischenmassenbefestigung oder -träger,

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Fig. k eine grafische Darstellung ähnlich der in Fig. 3, in der die Wirksamkeit des Zweistufenträgers nach Fig. 3 mit der eines weiteren erfindungsgemäßen Zweistufenträgers vorglichen wird,

Fi^. 5 eine grafische Darstellung ähnlich Fig. 4, in der die Wirksamkeit des zweiten Zweistufenträgors nach Fig. k mit der eines weiteren erfindungsgemäßen Zweistufenträgers verglichen wird,

Fig. 6 eine perspektivische, teilweise aufgeschnittene Darstellung einer Ausführung eines erfindungsgemäßen Trägers für eine Textilspindol,

Fig., 7 eine perspektivische, teilweise aufgeschnittene Darstellung einer abgeänderten Ausführung des Trägers nach Fig. 6,

Fig. 8 einen Schnitt durch eine andere erfindungsgemäße Träge raus führung, und

7ig. 9 einen Schnitt durch eine weitere erfindungsgemäße Trägerausführung für eine Textilspindel.

In dem in Fig. 1 dargestellten Verbund- oder Zweimassen-Vibrationssystem ist eine Masse m. nachgiebig mit einer etwas kleineren Masse m~ verbunden. Die Masse m_ ist wiederum nachgiebig an einer im wesentlichen feststehenden und bewegungslosen Fläche S angebracht. Die Masse m. ist Vibrationseinflüssen unterworfen, die durch eine Kraft F_Q und ein Moment M_Q dargestellt sind. Die Kraft Fq und das Moment M_Q zwingen die Masse m^ zu einer Verschiebung in Fig. 1 nach rechts und zu einer Neigung oder einer

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Aufrichtung um einen Winkel O, um ihren Schwerpunkt. Der Verschiebung und der Aufrichtbewegung der Masse Di₁ widersetzt sich das zwischen der Masse m₁ und der Masse m_ angeordnete nachgiebige Element. Das nachgiebige Element weist gegen Translationsbewegung einen Widerstand auf, der durch Κφ, ausgedrückt wird und gegen die Neigungs- und Aufrichtbewegungen einen Widerstand, der durch K_ßl ausgedrückt ist.

Ein Teil der Vibrationskraft und des -momentes, die auf die Masse m, einwirken, wird durch Ausweichen des zwischen den Massen m.. und m- angeordneten nachgiebigen Elementes aufgenommen und absorbiert. Trotzdem erleidet die Masse m_ gleichfalls eine Kraft und ein Moment, die die Masse nu zu einer Ausweichbewegung in Querrichtung (beispielsweise nach rechts) und zu einer Neigungs* oder Aufriehtbewegung um einen Winkel Qp um ihren Schwerpunkt zwingen. Der Verschiebung und der Aufrichtbewegung der Masse m- widersetzt sich ein zweites nachgiebiges Element, das zwischen der Masse nu und der Tragfläche S angeordnet ist. Das zweite nachgiebige Element, das einen Widerstand gegen Querbewegung Km- ^unc* einen Widerstand gegen Aufrichtbewegung K«₂ aufweist, weicht aus, um sich einem Teil der auf die Masse m~ einwirkenden Kraft und des Momentes anzupassen und ihn zu absorbieren. Das auf die Fläche S einwirkende entstehende Kraft-Moment-Paar ist als F₁ und M₁ bezeichnet.

In Fig. 2 ist ein tatsächliches Zweimassen-Vibrationssystem dargestellt, wobei die primäre Masse Ji₁ durch eine Textilspindel 10 repräsentiert wird. Die Spindel 10 enthält ein drehbares Blatt 11 und einen nicht drehbaren Achsenträger 13» der an seinem feinen Ende das Blatt trägt. Das Spindelblatt 11 wird um seine Längsachse 12, die auch die Längsachse der Spindel 10 ist, durch ein (nicht gezeigtes) Antriebeband angetrieben, das an dem Wirbel 14 der Spindel angreift. Bei seiner Umdrehung ist das Spindelblatt 11 Vibrationskräften und -momenten un-

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terworfen, die eine Bewegung der Spindel 10 in Querrichtung längs einer Achse und eine Aufricht- oder Neigbewegung um eine weitere Achse hervorrufen, wobei beide Achsen quer zur Längsachse 12 stehen, wie in Fig. 2 gestrichelt dargestellt ist. Eine wichtige Quelle der Vibrationskräfte und -raomente ist der an dom Spindelblatt 11 angebrachte (nicht gezeigte) Garnwickel. Der Garnwickel enthält einen (nicht gezeigten) rohrförmigen Träger, der über das Spindelblatt 11 paßt und das auf den Träger aufgespulte Garn. Da die Träger nicht ganz genau ausgebildet sind, ist der Garnwickel oft ein wonig zur Längsachse 12 der Spindel exzentrisch. Daraus folgt bei einer Drehung des Spindelblattes mit mehreren Tausend Umdrehungen pro Minute eine Zentrifugalkraft, die die Spindel 10 zu einer Bewegung von ihrer Anfangsposition weg bringt und Vibrationskräfte und -momente auf das Befestigungssystem der Spindel erzeugt.

Um die übertragung der Vibrationen von der Spindel 10 auf dio Textilmaschinen-Schiene 16 zu reduzieren, auf der die Spindelbe fectigt ist, wird ein nachgiebiger Träger 18 benutzt, um die Spindel 10 an der Schiene 16 anzubringea. In konventionellen Spindelbefestigungsanordnungen besteht der Träger 18 typischerweise aus einem einzigen ringförmigen und nachgiebigen Teil, beispielsweise aus einem elastomeren Körper. Der erfindungsgemäße Träger 18 enthält jedoch einen Massenkörper 22_y der mit der Spindel 10 am Spindelrahmenträger 13 nachgiebig verbunden ict und dor andererseits an der Schiene 16 nachgiebig befestigt ist, so daß ein Zweimassen-Vibrationssystem gebildet wird. Auf diese Weise enthält der Träger 18 ein nachgiebiges Element 20, das die Spindel 10 umgibt und die Spindel mit der Zwischenmasse ader dem Massenkörperelement 22 verbindet. Der Massenkörper 22, der der Masse 2 in Fig. 1 entspricht, umgibt sowohl das nachgiebige Element 20 als auch die Spindel 10 und ist mit dem nachgiebigen Element verbunden.

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Der Körper 22 ist an der Schiene 16 durch ein zweites nachgiebiges Element 2k befestigt. Das zweite nachgiebige Element 2k umgibt den Massenkörper 22 und ist sowohl mit dem Massenkörpcr als auch mit der Maschinen-Schiene 16 verbunden. Der Schwerpunkt 23 der an der Schiene 16 angebrachten Spindel 10 ist in Vertikalrichtung vom Schwerpunkt 25 des Trägers 18 und des Massenkörpers 22 versetzt.

Die Vorteile, die die Aufnahme des Massenkörpers oder der Zwischen_masse 22 in den Träger 18 ergibt, sind in grafischer Form in Fig. 3 dargestellt. Diese Figur zeigt einen Vergleich zwischen einem hypothetischen einstufigen nachgiebigen Träger und einem zweistufigen nachgiebigen Träger, die beide zur Eefcstigung der gleichen Textilspindel auf der Schiene einer Textilmaschine benutzt werden. Bei der Computer-Simulierung, die bei der Erzeugung der in Fig. 3 gezeigten Daten benutzt wurde, wurde angenommen, daß jeder der beiden Träger eine übliche Spindel trägt, wie sie unter dem Handelsnamen "V/hitin 113" vertrieben wird. Weiterhin wurde angc_nommon, daß die elastomeren Elemente für die jeweiligen Träger die gleichen etatischen und dynamischen Steifigkeiten besitzen. Im wesentlichen besteht der einzige Unterschied zwischen den beiden Trägern, die in i'ig. 3 betrachtet werden,, darin, daß eine Zwischenmasse mit einem Gewicht von 0,7^8 Jig (= 1,65 Ib) bei dem zweistufigen Träger angebracht ist. Die Masse des Massenkörperi beträgt damit annähernd das 0,69-fache der Spindclmasse.

Fig. 3 zeigt die Amplituden der auf die Maschinen-Schiene übertragenen Vibrationskraft (F.), logarithmisch gegen die Vibrationsfrequenz (d.h. die Rotationsgeschwindigkeit des Spindelblattos) in Hz oder 1 /s aufgetragen. Bei jedem Träger ist die Amplitude der auf die Spindel einwirkenden Anregungskraft (Fq) von der Form m_s * β * <o , wobei m die Masse desSpindelblattes, e die Exzentrizität der Spindel und ca die Rotationsgeschwindigkeit des Spindelblattes ist. Da m

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und e als konstantbleibend angenommen werden, nimmt die auf die Spindel einwirkende Anregungskraft mit dem Quadrat der Drehgeschwindigkeit zu.

Die Kraftübertragung auf die Maschinen-Schiene bei direkt an der Schiene angebrachter Spindel ist durch die strichpunktierte Linie 30 in Fig. 3 dargestellt. Linie 30 wächst bis zu einer Anfangsspitze 32 bei etwa W? Hz oder 2700 U/min des Blattes der Textilspindel an. Die Spitze 32 bezeichnet eine Eigenfrequenz der vibrierenden Spindel. Bei einer solchen Eigenfrequenz kann die auf die Schiene übertragene Kraft tatsächlich größer als die auf die Spindel einwirkende Anregungskraft sein. Über die Spitze 32 hinaus fällt die Linie 30 zu einem niedrigsten Wert bei etwa 80 Hz ab und steigt von da ab kontinuierlich mit ansteigender ibrationsfrequenz (d.h. Rotationsgeschwindigkeit der Spindel) an.

Die Kraftübertragungswirkung der einstufigen nachgiebigen Anbringung ist durch die gestrichelte Linie 3k dargestellt. Die Linie 3k steigt zu einem Anfangs-Spitzenwert 36 bei etwa 12 Hz oder 720 U/min des Textilspindelblattos an. Die Spitze 36 bezeichnet eine Eigenfrequenz des aus Textilspindel, Träger und Maschinen-Schiene bestehenden Vibrationssystems. Eine zweite Eigenfrequenz des den einstufigen Träger enthaltenden Vibrationssystems liegt bei annähernd 45.Hz und ist durch den Gipfel 38 der Linie 3k dargestellt. **ine dritte Eigenfrequenz des Vibrationcsystems tritt bei etwa 136 Hzkuf»obwohl es nicht als ein Gipfel der Linie 3k erscheint. Die Abwesenheit eines Anstiege der Linie 3k bzw. der auf die Schiene übertragenen Kraft kann dadurch erklärt werden, daß möglicherweise die Vibrationsart des Systems bei 136 Hz einen Knotenpunkt oder einen bewegungslosen Punkt dort hervorruft, wo der Träger auf der Schiene aufsitzt.

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Nach dem Gipfel 38 fällt die Linie 34 scharf zu einem Tiefpunkt oder zu einem Tal 40 bei ungefähr 150 Hz oder 9000 U/min des Blattes der Textilspindel ab. Der Tiefpunkt 40 der Linie 34 zeigt eine bezeichnende Abnahme der auf die Maschinen-Schione übertragene Kraft an, insbesondere im Vergleich mit der "hartmontierten" Spindel nach Linie 30. Jenseits von 150 Hz steigt die Linie langsam zu einem Gipfel 42 bei etwa 945 Hz an, der eine weitere Eigenfrequenz des durch Spindel» Maschinen-Schione und einstufigen Träger gebildeten Systems anzeigt, über den Gipfel 42 hinaus fällt die Linie 34 langsam kontinuierlich nach unten ab und fällt unter den anfänglichen Punkt zwischen den Gipfeln 38 und 42.

aus Fig. 3 zu ersehen,kann ein einstufiger nachgiebiger Träger für eine Textilspindel eine bezeichnende Herabrninderung der auf eine Textilmaschinen-Schiene übertragenen Kraft im Vergleich zur direkten Anbringung der Spindel auf der Schiene ergeben. Der besonders betrachtete einstufige Träger in Fig. ergibt eine verbesserte Wirkung bei allen Vibrationsfrequenzen oder Spindelblattgeschwindigkeiten oberhalb von etwa 45 Hz. Die Wirkung der einstufigen Befestigung in dem Gebiet oberhalb von 45 Hz ist deswegen wichtig, weil die Blätter von Textilspindeln typischerweise bei Geschwindigkeiten von 6000 bis I4OOO U/min oder 100 bis 235 Hz laufen. Nichtsdestoweniger verschlechtert sich die Wirkung der in Fig. 3 dargestellten einstufigen Befestigung im Bereich von.mehr als I50 Hz. Folglich nimmt die auf die Maschinen-Schiene übertragene Vibrationskraft und das daraus entstehende Geräusch in dem umgebenden Arbeitebereich mit zunehmender Spindelblattgeschwindigkeit zu, wenn diese über 9000 U/min ansteigt.

Die Verwendung eines zweistufigen erfindungsgemäßen Trägers zur Befestigung einer Textilspindel auf der Schiene einer Toxtil-

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maschine gibt einen Wirkungsvorteil gegenüber der Verwendung eines einstufigen Trägers. Die auf die Schiene der Maschine übertragene Kraft bei Verwendung einer zweistufigen Befestigung mit dem oben besprochenen Aufbau wird durch die ausgezogene Linie 44 in Fig. 3 dargestellt. Die Linie 44 umschließt zwei anfängliche Spitzen, die im wesentlichen identisch mit den Spitzen 36 und 38 bei Linie 34 sind. Die Spitzen stellen Eigenfrequenzen des Vibrationssystems dar, das aus Spindel, Maschinen-Schiene und zweistufigen Träger gebildet wird. Bei etwa 86 Hz hat die Linie 44 einen dritten Gipfel 46, der sich bis etwa 91 Hz erstreckt. Der Gipfel if6 stellt zwei Eigenfrequenzen bei 86 und bei 91 Hz dar. Es. hat sich herausgestellt, daß die Eigenfrequenz bei 91 Hz in erster Linie durch eine Querverschiebungsbewegung des Massenkörpers oder der Zwischenmasse des Zweistufenträgers bestimmt wird, "ie zu sehen ist,tritt die Eigenfrequenz, die durch den Gipfel if6 dargestellt wird, bei der gleichen allgemeinen Stelle auf, bei der die einstufige Befestigung eine bessere Wirksamkeit besitzt. Nichtsdestoweniger fällt die Linie Vf jenseits des Gipfels if6 bei 91 Hz scharf ab und bewegt sich unter den Verlauf der Linie 3\ bei etwa 125 Hz. Danach b leibt die Linie V+ trotz des Auftretens von zwei weiteren Gipfeln if8 und 50 bei etwa 500 Hz bzw. 945 Hz unterhalb der Linie 34. So zeigt die Fig. 3 klar, daß ein zweistufiger Träger für eine Spindel eine Verbesserung der Vibrationsund Geräuschisolierung sowohl in den oberen Bereichen der herkömmlichen Rotationsgeschwindigkeiten von Spindelblättern ergibt als auch in den darauf folgenden Geschwindigkeitsbereichen, bei denen zukünftige Spindeln betrieben werden könnten, um eine gesteigerte Produktion zu erreichen.

Die gesamten Vorteile eines zweistufigen Trägers, wie sie in Fig. 3 ersichtlich sind, rühren nicht allein davon her, daß ein zweistufiger Träger statt,, sines einstufigen einge-

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setzt wurde. Um die verbesserten Betriebseigenschaften eines zweistufigen Trägers in einem nützlichen Frequenzbereich zu realisieren, muß (a) die Masse und das Trägheitsmoment des Hassenkörpers des zweistufigen Trägers und (b) die dynamische Steifigkeit gegen Verschiebung und gegen Neigungsbewogungen der nachgiebigen, zwischen der Zwischenmasse und der Spindel einerseits und der Schiene andererseits angebrachten Elemente richtig ausgewählt werden. Die richtige Auswahl der genannten Eigenschaften bestimmt, wie sich herausgestellt hat, die Lage der bestimmten ^igenfrequenzen des Systems, das aus Spindel, Schiene und Träger besteht. Im einzelnen hat sich herausgestellt, daß kritische Eigenfrequenzen des Systems vorwiegend durch Bewegungen der Zwischenmasse oder des Massenkörpers eines zweistufigen Trägers bestimmt werden. Die richtige Auswahl des Trägers kann diese Eigenfrequenzen günstigerweise in bezug auf die Anregungsfrequenzen des Systems legen, insbesondere auf die Arbeitsgeschwindigkeit der Spindel (d.h. der Rotationsgeschwindigkoit des Spindelblattes). Diese Entdeckung der Bedeutung der Lage der fraglichen Eigenfrequenzen und der Möglichkeit, diese Lage zu beeinflussen, stellt einen großen Fortschritt gegen das allgemeine und weiterhin anwendbare Prinzip dar, daß die Eigenfrequenzen des aus Spindel, Träger und Schiene bestehenden Systems beim Betrieb der Spindel vermieden werden sollten.

Fig. /f und 5 zeigen die Notwendigkeit der richtigen Auswahl der Masse des Massenkörpers in einem zweistufigen Träger und der richtigen Auswahl der dynamischen Neigungs- und Verdrehungssteif igkeit en der nachgiebigen Elemente in einem solchen Träger. In Fig. l\ ist die Wirksamkeit des in Fig. 3 betrachteten zweistufigen Trägers wiederum durch die ausgezogene Linie hh dargestellt. Die strichpunktierte Linie 52 in Fig. 4 gibt die Wirkung eines im wesentlichen identischen zweistufigen

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Trägers wieder,dessen Massenkörper nur 0,249 kg (=0,55 Ib) statt 0,748 kg (= 1,65 Ib) wiegt.

Die strichpunktierte Linie 52 in Fig. 4 hat zwei im wesentlichen mit den ersten beiden Gipfeln in Linie 44 zusammenfallende Gipfel. Der dritte Gipfel 53 der Linie 52 ist jedoch in bezug auf den entsprechenden Gipfel 46 der Linie 44 nach rechts vorsetzt. Gleicherweise sind das Minimum 54 und der Gipfel 55, die auf dem Gipfel 53 folgen,in bezug auf ihre Entsprechungen der Linie 44 nach rechts versetzt. Eine Eigenfrequenz,die bei etwa 850 Hz auftritt, ist mit einer Aufrichtbewegungs-Vibration verbunden, die vorwiegend durch ein Aufrichten des Massenkörpers des mit der Linie 52 verbundenen zweistufigen Trägers bestimmt. Die andere durch den Gipfel dargestellte Eigenfrequenz tritt bei etwa 945 Hz auf. Die Eigenfrequenz bei 850 Hz entspricht der durch den Gipfel der Linie 44 dargestellten Eigenfrequenz. Gleicherweise entspricht die andere Eigenfrequenz, die durch den Gipfel 55 der Linie 52 dargestellt wird, der durch den Gipfel 50 der Linie 44 dargestellten Eigenfrequenz. Die Abwesenheit zweier bestimmter Gipfel der Linie 52 bei jeweils 850 bzw. 955 Hz kann durch die benutzte Spindelart erklärt werden und auch dadurch, daß die beiden ^igenfrequenzen dicht beieinander liegen.

Durch einen Vergleich der Linien 44 und 52 in Fig. 4 ist zu ersehen, daß eine bloße Herabsetzung des Gewichtes des im Zweistufenträger verwendeten Massenkörpers eine Verschiebung bestimmter k'igenfrequenzen d^es aus Spindel, Schiene und Träger bestehenden Systems nach oben erzeugt. Diese kritischen Eigenfrequenzen, die durch die Gipfel 46 und 48 in Linie 44 und die Gipfel 53 und 55 in Linie 52 bezeichnet sind, sind mit Vibrationsmoden verbunden, die vornehmlich durch Vibrationsbewegungen des Massenkörpers des zweistufigen

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Trägers bestimmt sind. Die mit einer Gewichtsabnahme des Massenkörpers des Trägers verbundene Veränderung der Eigenfrequenz ändert den Anfang des Frequenzbereiches, in dem der zweistufige Träger Vibrationen besser als ein gleichartiger einstufiger Träger isoliert^von 125 Hz auf 210 Hz. Nimmt man an, daß die meisten Spindeln der "Spinn"-Größe bei Geschwindigkeiten von nicht mehr als 1ZfOOO U/min oder 235 Hz arbeiten, so ist die praktische Verwertbarkeit des Zwoistufcnträgers mit einem Massenkörper von 0,2^8 kg beschränkt.

In Fin. 5 wird die «Virkung des beschriebenen Zweistufonträgers nit einem Massenkörper von 0,2^8 kg mit der Wirkung eines im wesentlichen identischen Trägers verglichen, der nachgiebige Elemente mit geringerer dynamischer Verdrehsteif hoit enthält. Die strichpunktierte Linie 52 stellt in vergrößerten Ilaßstab die Wirksamkeit des zweistufigen Trägers mit 0,2^8 kg-Massenkörper aus Fig. h dar. Die Wirksamkeit des Trägers mit weicheren nachgiebigeren Elementen (weicher nur in Verdrehrichtung) ist durch die punktierte Linie % bezeichnet. Die Linie 56 hat zwei anfängliche Gipfel, die im wesentlichen mit den ersten beiden Gipfeln der Linie ^2. zusammenfallen. Der dritte Gipfel 57 der Linie 56, der den Gipfel 53 der Linie 52 entspricht, ist ein wenig nach unten und nach links im Vergleich zum Gipfel 53 versetzt. Ein Minimum 58 folgt auf diesen Gipfel 57 in der Linie 56 und entspricht dem Minimum 5^» worauf viel früher ein Gipfel 59 folgt.

'.Vie in Fig. 5 dargestellt, ergibt eine Abnahme der Verdrehsteifheit der nachgiebigen Elemente eines Zweistufenträgers eine entsprechende Abnahme der Eigenfrequenz der Vibrationsmode, die vorwiegend durch Aufrichtbewegungen oder Verdrehbewegungen des Massenkörpers des Zweistufenträgers bestimmt

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norden. Die Abnahme oder die Veränderung der Eigenfrequenz ergibt einen Wechsel nach unten von 210 Hz auf 170 Hz dos Beginne des Frequenzbereiches, in dem der weichere 0,2/f8 kß-Zweistufenträger Vibrationen besser als ein gleichartiger Einstufenträger isoliert, dessen dynamische Verdrehsteifheit identisch mit dem steiferen 0,2if8 kg-Zweistufenträger ist. Gleichzeitig nimmt jedoch der Isolationsgrad, der bei Frequenzen unterhalb der Eigenfrequenz auftritt, die der Verdrehinode der Vibration zugeordnet ist, welche vorwiegend durch den Massenkörper bestimmt wird, mit abnehmender Verdrehsteifheit des nachgiebigen Elementes ab. Zusätzlich ergibt sich noch eine Reduzierung des Frequenzbereiches, in dem der weichere 0,2^8 kg-Zweistufentrager einen vergleichbaren Einstufenträger übertrifft, dessen dynamische Verdrehsteifheit identisch mit dem steiferen 0,2^8 kg-Zweictufenträger ist.

Es ist theoretisch möglich, den Gipfel 59 in Fig. 5 ganz dicht an den Gipfel 57 heranzubringen, indem man die Verdrehsteifheit der nachgiebigen Elemente des Trägers weiter herabsetzt. Das Ergebnis einer solchen fortgesetzten Herabsetzung der Verdrehsteifigkeiten der nachgiebigen Elemente kann darin bestehen, daß der Betriebsgeschwindigkeitsbereich der Spindel auf die rechte Seite oder die abnehmende Seite des Gipfels fällt. Obwohl es vorteilhaft wäre, den normalen Drehgeschwindigkeitsbereich der Spindel auf der abnehmenden Seite des Gipfols 59 zu haben, würde die Weichheit der nachgiebigen Elemente der Träger große statische Ausbiegungen der Spindel ergeben. Da die Spindolnrelativ lotrecht oder vertikal stehen müssen, um eine gute Wirksamkeit zu gewährleisten,darunter, ein richtiges Aufwinden des Garns auf einem Garnträger, sind große statische Abweichungen der Spindel schädlich. Nichtsdestoweniger können bei anderen Anordnungen, bei denen die oben beschriebenen Zweistufenträger enthalten sind, große

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statische Abweichungen zulässig sein, ^o kann es annehmbar sein, die Verdrehsteifigkeit der nachgiebigen Elemente in einem Zweistufen- oder Zwischenmassen-Träger so einzustellen, daß die durch die Gipfel 57 und 59 dargestellten Eigenfrequenzon so nahe wie möglich zusammengebracht worden.

In Fig. 6 ist ein Zweistufen- oder Zwischenmassen-Träger 60 zur Befestigung einer (gestrichelt angedeuteten) Textilspindel 62 auf der Schiene Sh einer Textilmaschine gezeigt. Der Träger 60 ist allgemein ringförmig und umgibt eine Mittel-

v öffnung 66 der Maschinen-Schiene 6^·, die die Textilspindel 62 aufnimmt..Der Träger 60 enthält eine innere Hülse 68, die aus einem im Vergleich zu dem in dem Träger verwendeten nachgiebigen Material relativ steifen Material, beispielsweise Hotall, besteht. Die Hülse 68 hat einen rohrförmigen Körperabschnitt von genügend großem Durchmesser, so daß die Textilspindel 62 aufgenommen werden kann. Die obere Kante 69 der Hülse 68 nimmt einen an der Textilspindel 62 ausgebildeten Flansch 70 auf,um die Spindel in der öffnung 66 in der Schiene Gk der Textilmaschine zu stützen. Das untere Ende der Hülse 68 weist einen einstückig mit ihr ausgeformten, sich radial nach außen erstreckenden ringförmigen Flansch 72 auf. Der Außenumfang des Flansches 72 besitzt einen kleineren Durchmesser als die öffnung 66.

Mit der oberen sich radial nach außen erstreckenden Fläche des Flansches 72 der Hülse 68 und mit dem Außonumfang des Körporabschnittes der Hülse ist ein ringförmiger Körper aus nachgiebigem Material 7h _y beispielsweise aus einem Elastomer verbunden. Der Elastomorkörper 7h hat im radialen Querschnitt eine im allgemeinen rechteckige Form und besitzt einen Außenumfang von im wesentlichen dem gleichen Durchmesser wie der des Außenumfanf^des Flansches 72. Die obere sich radial erstrekkcndo Fläche des Elastomerkörpers 7h ist teilweise mit einer

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darüberliegenden anstoßenden Fläche eines ringförmigen Massenkörpers oder einer Zwischenmasse 76 verbunden. Der Innenumfang des Massenkörpers 76 weist einen größeren Durchmesser auf als der Außenumfang des Körperabschnittes der Hülse 68, der Durchmesser ist jedoch kleiner als der des Außenumfangs des Flansches 72. Auf diese Weise kann sich der Massenkörper 76 in Radialrichtung in bezug auf die Hülse 68 bewegen, indem der elastomere Körper 7k geschert wird. Der Massenkörper 76 kann aus irgendeinem Material bestehen, obwohl ein Metall wie z.B. Stahl allgemein benutzt wird. Der Massenkörper kann auch irgendeine nicht gerade kreisförmige Gestalt als Innen- und Außenumfang besitzen. Die Benutzung des Ausdruckes "ringförmig" zur Beschreibung des Massenkörpers schließt auch nichtkreisförmige hohle Gestalten ein.

Mit der gleichen, radial sich nach außen erstreckenden Fläche des Massenkörpers 76 wie der Elastomerkörper 7^f ist ein zweiter ringförmiger Körper aus nachgiebigem Material wie einem Elastomer 78 verbunden. Der Innenumfang des zweiten Elastornerkörpers 78 stimmt annähernd im Durchmesser mit der öffnung 66 in der Maschinen-Schiene 6^ überein. Auf diese Weise ist der Elactomerkörper 78 auch an seinem Innenumfang größer als der Außenumfang des elastomeren Körpers 74 und der Außenumfang des Flansches 72. Gleichzeitig ist der Außenumfang des zweiten Elastomerkörpers 78 annähernd der gleiche wie der Außenumfang der Zwischenmasse oder des Massenkörpers 76. Der Elastomerkörper 78 ist an der Maschinen-Schiene Gk durch einen beispielsweise aus einem Metall gefertigten Ring 80 abgestützt. Der Ring 80 hat annähernd die gleichen Innen- und Außenabmessungen wie der Elastomerkörper 78 und ist abnehmbar an der Maschinen-Schiene Gk durch Schrauben 82 befestigt. Die Schrauben 82 erstrecken sich durch längs des Umfangs voneinander entfernte öffnungen in der Maschinen-Schiene Gk und sind in mit Gewinden versehene, längs des Umfangs mit Abstand voneinander angebrachten Bohrungen des Rings 80 eingeschraubt.

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Doide elastomere Körper 7k und 78 uind mit den benachbarten Metallteilen entweder durch Vulkanisierung, durch Ankleben oder durch ein anderes konventionolles Verfahren verbunden. Zusätzlich sind in den elastomeren Körper 78 zwei ringförmige Scheiben Qk eingebettet, die aus einem im Vergleich zum Elastomer nicht dehnbaren Material gefertigt sind. Die Scheiben 8k bestehen typischerweise aus Metall, sie können jedoch auch aus anderen Materialien, z.B. verstärktem Kunststoff, Graphitfasergemischen und Glasfasermatten bestehen. Die Scheiben ök sind der Länge des Trägers 60 nach gleichmäßig voneinander entfernt und haben annähernd gleiche Innen- und Außendurchmesser. Obwohl der Körper 74 keine Scheiben enthält, können auch da solche Scheiben angebracht werden, wie später erklärt, falls nötig.

Im Betrieb wird der Träger 60 an der Maschinen-Schiene Gh zentrisch um die öffnung 66 der Schiene angeordnet, die Schrauben 82 werden durch die öffnungen in der Schiene eingesetzt und in die mit Gewinde versehenen Bohrungen des Ringes des Trägers 60 eingeschraubt. Wenn der Träger 60 an der Schiene 6^ befestigt ist,wird die Textilspindel 62 in die Zentralöffnung des Trägers nach unten geschoben, bis der an der Spindel ausgebildete Flansch 70 auf der Oberkante 69 der Hülse 68 ruht. In dieser Lage "hängt" die Spindel 62 "Über" dem Träger 60, wobei der Schwerpunkt der Spindel sich obehalb des Schwerpunktes des Trägers und seines Masconkörpers 76 befindet. Der Träger 60 stützt das Gewicht der Spindel 62 ab. Um sicherzustellen, daß die Spindel 62 sich nicht in Axialrichtung gegenüber dem Träger 60 nach oben bewogt, wird eine (gestrichelt gezeichnete) Mutter 86 an der Unterseite der Spindel 62 festgeschraubt und gegen den Flansch 72 der Hülse 68 angezogen. Wie aus Fig. 6 ersichtlich ,besitzt die Mutter einen Umkreis von kleinerem Durchmesser als dom der öffnung 66 in der Schiene 6^.

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Wenn die Toxtilspindel 62 durch den Träger 60 an der Ma-Gchinen-Schiene Gh abgestützt ist, kann das Spindelblatt gedreht werden, um Garn auf eine (nicht gezeigte) auf der Spindel befindliche Garnspule aufzuwinden. Wenn sich das Spindelblatt dreht, vibriert die Spindel 62 so, daß sie sich in Axial- und in Radialrichtung verschiebt und daß sie um ihre Längsachse (d.h. um die Drehachse des Spindelblattes) Neigungs- und Aufrichtbewegungen durchführt. Die radialen Verschiebungen der Spindel 62 werden durch Scheren der elastomercn Körper 7h und 78 einfach aufgenommen. Das Scheren ist möglich, da zwirnen der Hülse 68, die die Spindel trägt und der Zwischenmasse oder dem Massenkörper 76 genügend Raum vorhanden ist. Der Flansch 72 erstreckt sich nicht in die öffnung 66 in der Schiene Gh, so daß die Bewegung der Hülse 68 durch Berührung zwischen dem Flansch 72. und der Schiene nicht behindert wird. Der Massenkörper 76 ist gleichfalls für eine Radialverschiebung gegenüber dem an der Schiene Gh befestigten Ring 80 durch Scheren der elastomeren Körper 7h und 78 frei.

Axialbowogungen der Spindel 62 gegenüber der Maschinen-Schiene oh worden durch Druck- und Zugbelastungen der elastomeren Körper 7h und 78 aufgenommen und diese Belastungen leisten gegen derartige Bewegung Widerstand. Da sich das Elastomer typischerweise gegenüber Druck- und Zugbelastungen steifer verhält als .rogenüber Scherbelastungen oder anders ausgedrückt, Scherbelastungen weniger Widerstand entgegensetzt,sind die Spindel 62 und der Macsenkörpor 76 vergleichsweise freier für radiale als für axiale Translationsbewegungen. Diese Erscheinung verleiht dom Träger einen höheren Widerstand gegen Neig- oder Aufrichtbewegungen der Spindel 62 als gegen radiale Translationsbewogungcn der Spindel. Ein Neigen oder Aufrichten der Spindel 62 un quer zu ihrer Längsachse liegende Achsen führt auch ein gleichartiges Neigen oder Aufrichten der Zwischenmasse 76 odor dos Hasconkörpers um seinen Schwerpunkt herbei. Die

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Kräfte, die ein Neigen oder Aufrichten bewirken, führen eine Druckbelastung mindestens eines Teils von wenigstens einem der elastomeren Körper 7k und 78 herbei. Der Rest der ringförmigen elastomeren Körper kann ebenfalls unter cinen^jedoch geringeren,Druck stehen oder er kann einer Zugbelastung unterworfen sein. Gerade die Druckbelastung der elastomeren Körper ergibt in erster Linie die Verdrehsteifigkoit des Trägers 60. Dadurch, daß die Scheiben 8^ in dem elastomeren Körper 78 eingefügt wurden, wird die Kompressionscteifhcit dieses olactomercn Körpers erhöht. Eine ausführliche Diskuscion des Prinzips der in einem elastomeren Körper aufgenommenen starren Scheiben ist in den US-PS"en 2 752 766 und 2 900 beispielsweise enthalten. Die Verwendung von Scheiben in einem nachgiebigen einstufigen Träger für eine Toxtilspindel ist in der US-PS 3 6^1 759 beschrieben.

Bei dem in Fig. 6 gezeigten Aufbau des Trägers 60 kann die Zwischenmasso oder der Massenkörper 76 frei in Axial- und Radialrichtung verschoben worden und er kann unabhängig von anderen llotallbestandteilen des Trägers, beispielsweise der Hülse 68, die sich mit der Textilspindel 62 bewegt, eine Neig- oder Aufrichtbewegung durchführen. Die Bewegungsfreiheit des Massen-" körpers 76 innerhalb der durch die nachgiebigen Teile 7k und 73 cicli ergebenden Begrenzungen ergibt die nötige zweistufige Vibrationsisolierung und die Geräuschdämpfung des Trägers Obwohl der Träger in der Darstellung auf der Oberseite der Maschinen-Schiene 6k angebracht ist, ist es gleichfalls möglich, den Träger 60 einfach umzudrehen und ihn an der Unterseite der Schiene Gk zu befestigen.

In Fig. 7 ist eine abgewandelte Bauart des Trägers 60 auc Fig. 6 gezeigt. Entsprechende Teile des Trägers 60' der Fig. 7 sind mit dem gleichen Beugszeichen wie die Teile in Fig. 6 bezeichnet, jedoch zusätzlich mit einem ' versehen. Dor Träger 60¹ nach Fig. 7 ist mit dem Achsträgerabschnitt 88 einer Textilspindel kombiniert, die unter der Handols-

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marke "Hew Era" durch die Firma Platt Saco Lowell Corporation in Greenville, South Carolina, vertrieben wird. Der Sttitzring 80', die Zwischonraassc oder der Massenkörper 76' und die elactomeren Körper 74' und 78' des Trägers 60* sind im wesentlichen identisch mit den in Fig. 6 gezeigten gleich bezeichneten Teilen. Die Hülse 68' ist andererseits ein integraler Abschnitt dec Te::tilspindel-Achsträgers 88.

Der Achsträger 88 umfaßt ein inneres rohrförmiges Teil 90, das an einem Ende einen konisch oder spärisch geformten Flansch 92 aufweist. Das innere rohrförmige Teil 90 nimmt einen (nicht gezeigten) länglichen Stab auf, der das Basisteil eines Spindelblattes bildet und an der Unterseite des Achsträgers 88 durch eine (nicht gezeigte), auf dem Stab aufgeschraubte Mutter befestigt ist. Das Fohrförmige Teil 90 wird von einem zweiten rohrförmigen Teil 94 umgeben, das überall in Radialrichtung einen Abstand von dem ersten Teil aufweist. Beide Rohrteile 90 und 94 bestehen aus einem starren Material, beispielsweise einem Metall. Das Rohrteil 94 enthält die Hülse 68' und den Flansch 72·. Zwischen den beiden Rohrteilen 90 und 94 ist ein ringförmiger Körper 96 aus relativ steifem oder hartem Elastomer 96 angebracht und mit beiden ^ohrteilen verbunden. Die Steifheit des elastomeren Körpers 96 ist so groß im Vergleich zur Steifheit der clastomcren Körper 74' und 78', daß der Elastomerkörper 96 nicht wesentlich zur Wirkung des Trägers 60* beiträgt. Der Betrieb dos Trägers 60' nach Fig. 7 ist im wesentlichen identisch mit dem des Trägers 60 in Fig. 6.

In Fig. 8 ist eine Ausführung eines Trägers dargestellt,der dann Verwendung findet, wenn axiale und radiale Abmessungen dos To::tilspindelträgers nicht kritisch sind. Der in Fig. 8 dargestellte Träger 100 dient zur Verbindung einer Textilspindel 102 mit einer Schiene 10Zf einer Textilmaschine. Der

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in Radialrichtung innerste Bestandteil des Trägers 100 ist ein aus zwei Teilen bestehendes Rohrteil 106 aus relativ steifem Material, das die Spindel 102 umgibt. Sperrmuttorn 108a und 108b und Unterlagscheiben 110a und 110b sind oberhalb und unterhalb des Rohrteiles 106 an der Spindel 102 angeordnet, um das rohrförmige Teil an seiner Stelle und um die Teilhälften zusammenzuhalten. Die Außenseite der Spindel 102 ist mit einem Gewinde versehen, so daß die Sperrinuttorn 108a und 108b aufgeschraubt werden können. Annähernd in der Mitte in Längsrichtung dos Rohrteiles 106 befindet eich ein radial nach außen sich erstreckender, ringförmiger Flansch 112. Der Flansch 112 besteht wie das Teil 106 aus zwei Hälften, die ,-jeweils integral mit der jeweiligen Hälfte dos'Rohrteils 106 ausgeführt sind. Den unteren und oberen Flächen des Flansches 112 benachbart und mit diesen verbunden ist ,-jeweils ein ringförmiger olastomerer Körper 11^a bzw. 114b. Die elastomeren Körper 11/fa und b weisen von dem benachbarten Außenumfang des Rohrteiles 106 einen Abstand auf.

Die eich radial erstreckende Fläche jedes elastomeron Körpers 11h& und b an dem dem Flansch 112 des Rohrteils 106 gegenüberliegenden Teil der Korper ist mit einer sich radial erstreckenden Fläche jeweils eines ringförmigen Massen-Halbkörpers 116a bzw. 116b verbunden. Wie in Fig. 8 gezeigt, enthält jeder Ilasson-Halbkörper 116a bzw. 116b einen ringförmigen sich radial nach außen erstreckenden Flansch 118a bzw. 118b und einen ringförmigen sich axial erstreckenden Flansch 120a bzw. 120b. Die sich radial erstreckenden Flächen der Axialflansche 120a und 120b, die einander benachbart sind, sind in Berührung miteinander gebracht und werden durch Schrauben 122 zusammengehalten, die sich durch miteinander ausgerichtete Öffnungen in den beiden Axialflanschen 120a und 120b erstrecken. Die sich radial erstreckenden Flansche 118a und 118b der Massen-

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kürperhälften 116a und 116b sind mit zwei weiteren ringförmigen elastomeren Körpern 124a bzw. 124b verbunden. Die einander entgegengesetzt liegenden Seiten dor elastomeren Körper 124a und 124b sind wiederum mit ringförmigen Platten 126a und 126b verbunden. Die Platten 126a und 126b sind in Ausschnitte in der Schiene 104 der Textilmaschine eingepaßt und worden dadurch auf ihr gehalten. Kopfschrauben 128 verbinden die Platten 126 sicher mit der Schiene 104.

Im in Fig. 8 gezeigten zusammengebauten Zustand erscheint der Träger 100 komplizierter und hinderlicher als die Träger 60 und 60·. Andererseits bietet der Träger 100 den Vorteil, daß der Schwe_rpunkt des Massenkörpers, der aus den Massenkorporhälften 116a und 116b besteht,sich genau am kombinierten elastischen Zentrum der vier nachgiebigen Elemente 114a, 114, 124a und 124b befindet.

In Fig. 9 ist eine weitere Ausführung des erfindungsgemäßon Trägers gezeigt, der dem Träger 100 nach Fig. 8 ähnelt. Der Träger 130 in Fig. 9 hat eine kleinere Radialabmossung als

der Träger 100, jedoch eine größere axiale Abmessung als dieser. Der Träger 130 dient zur Befestigung einer Drehspindel 152 mit ölgefülltem Grundtoil an einer Haschinen-Schiono 134. Bei den Träger 13Ο ist das innerste Rohrteil oder die Hülse 136 gleichzeitig das äußere Gehäuse des Spindelachsträgers. Zwei Sperrmuttern 138a und 138b sind auf das mit einem Gewindo versoheno Äußere dos Gehäuses I36 so aufgeschraubt, daß sie in Axialrichtung voneinander einen Abstand aufweisen und sich radial erstreckende Flansche ergeben. Dem Umfang ,joder der Muttern 138a bzw. 138b benachbart befindet sich auf diesen ein Paar erhöhter Rippen I40, die an beiden Seiten eines ringförmigen nachgiebigen Toils 142a bzw. 142b angreifen. Die Rippen I40 verhindern, daß die nachgiebigen Teile 142a bzw. 142b in Radialrichtung der Spindel 132 wandern. Die nachgiebigen

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Teile 142a und 142b sind elastomere Körper und mit den Sperrmuttorn 138a und 138b nicht verbunden.

Die sich radial erstreckenden Flächen der elastomeren Körper 142a und 142b, die von den ^perrmuttern 138a und 138b entfernt liegen sind mit sich radial erstreckenden Flächen der Massenkörperhälften 144a bzw. 144b verbunden. Jede Massenkörporhälfte 144a bzw. 144b weist im Radialschnitt eine L-Form auf, so daß sich ein radial erstreckender Flansch ergibt, der mit dem Flansch der jeweils anderen Massenkörporhälfte zusammenpaßt. Die beiden Massenkörperhälften 144a und 144b werden in axialer Berührung durch Bolzen oder Schrauben 146 zusammengehalten, die sich durch miteinander ausgerichtete öffnungen in den Axialflanschabschnitten der beiden Hassenkörperhälften erstrecken. Zwischen den Radialflanschabschnitten der Massonkörperhälfton 144a und 144b und der Schiene 134 befindet sich ein weiterer ringförmiger Körper aus elastischem Material 148a bzw. 148b, beispielsweise einem elastomeren Körper. Die elastomeren Körper 148a und 148b sind mit sich radial erstreckenden Flanschabschnitten der Hassenkörperhälften 144a bzw. 144b verbunden. Die elastomeren Körper 148a und 148b stehen mit der Schiene 134 der Textilmaschine nur in Beibungseingriff.

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Claims

MANITZ. FINSTERWALD & CRÄMKOW

Lord Corporation München, den 23.08.77

V/est 12th Street, P/3/C0-L 2047

Erie,Pennsylvania/USA

Vibrationsdämpfender Träger für rotierende Elemente

Patentansprüche

V1. jTräger zum Anbringen eines rotierenden ersten Elementes an ^-^einem zweiten Element und zum Vermindern des Überganges von Vibrationen von dem rotierenden ersten Element auf das zweite Element, wobei das erste Element um eine Achse drehbar ist und sich bei seiner Drohung um quer zur Drehachse liegende Achsen neigt und sich längs solcher Achsen verschiebt und wobei das erste Teil normalerweise mit einer Geschwindigkeit innerhalb eines vorbestimmten Drehgeschwindigkeitsbereiches gedreht wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein Körper mit einer Masse und einem Trägheitsmoment in bezug auf eine durch den Schwerpunkt des Massenkörpers quer zur Drehachse hindurchtretenden Achse vorgesehen ist und daß in dem Massenkörper eine Öffnung ausgebildet ist, daß eine Einrichtung mit dem Mascenkörper verbunden ist, um das erste Clement nachgiebig gegenüber dem Massenkörper zu halten und daß eine Einrichtung mit dem Massenkörper verbunden ist, um den Massenkörper nachgiebig gegenüber dem zweiten Element zu halten, daß der Träger so bemessen und gestaltet ist, daß er das erste Element und seine Drehachse umgibt und mit dem ersten Element so verbunden werden kann, daß das erste Element sich in die Öffnung

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DK. C. MANITZ · DIH-.-ING. M. FINSTERWALD DIP L. -INC. W. OKAMKOW ZENTRALKASSE IAYER. VOlKSkANKEN

β MÖNCHEN 33. ROkERT-KOCH-STRAtSE I 7 STUTTGART SO IkADCANNSTATTI MÖNCHEN. KONTO-NUMMER 7370

TEL. IO89I 334311. TELEX 05-39673 PATMF «EELkERCSTR.33/3S. TEL.I07II1S6 73 öl POSTSCHECK· MÖNCHEN 77Ο»3-βΟβ

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in dem Massenkörper erstreckt, wenn es in dem Träger eingebracht ist und daß sein Schwerpunkt längs der Drehachse einen Abstand von dem Schwerpunkt des Massenkörpers aufweist, daß der Träger, wenn er das erste Element befestigt, vorzugsweise eine (i) Eigenvibration in Verschiebungsrichtung mit einer zugeordneten Eigenfrequenz bestimmt, bei der der Massenkörper sich in Resonanz längs quer zur Drehungsachse des ersten Elements stehender Achsen verschiebt und (ii) daß er eine Aufricht- und Neigungseigenvibration mit einer zugeordneten Eigenfrequenz bestimmt, bei der der Massenkörper sich um quer zur Rotationsachse des ersten Elementes stehende Achsen in Resonanz neigt oder aufrichtet, wobei die Massen und das Trägheitsmoment des Massenkörpers und die Steifigkeiten der Befestigungseinrichtungen so sind, daß beide Eigenfrequenzen der Verschiebungsvibration und der Neigungsvibration außerhalb des Frequenzbereiches fallen, der dem vorbestimmten Drehgeschwindigkeitsbereich des ersten Elementes entspricht und daß sie so sind, daß wenigstens eine der Eigenfrequenzen unterhalb des dem vorbestimmten Drehgeschwindigkeitsbereich des ersten Elementes entsprechenden Frequenzbereiches liegt.

2. Träger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Eigenfrequenz der Verschiebungsvibration allgemein durch den Ausdruck:

definiert ist, wobei.K^₁ die dynamische Verschiebungssteifigkeit in englischen Pfunden pro Zoll (lb/in) der Einrichtung zur elastischen Befestigung des ersten Elementes in bezug auf den Massenkörper, K~₂ die dynamische Verschiebungssteifigkeit in englischen Pfunden pro Zoll (lb/in) der Einrichtung

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zum elastischen Befestigen des Massenkörpers gegenüber dein zweiten Element und m die Masse des Macsenkörpers in englischen Pfunden · Quadrat Sekunden durch Zoll (Ib · s /in) ist, und daß die Eigenfrequenz der Aufricht- und Neigvibration allgemein durch den Ausdruck

^KC2

definiert ist, wobei Κ_β. die dynamische Neigungs- oder Aufrichtsteif igkeit in englische Pfund · Zk)Il pro Radian (Ib · in/rad) dor Einrichtung zum elastischen Befestigen des ersten Elementes gegenüber dem Massenkörper, K-,- die dynamische Neig- oder Aufrichtsteifheit in englischen Pfunden mal Zoll pro Radian (Ib · in/rad) der Einrichtung zum elastischen Befestigen des Massenkörpers gegenüber dem zwe__iten Element und I das Trägheitsmoment in englische Pfunde mal Zoll mal Quadratsekunden (Ib · in * s ) des Massenkörpers ist, daß jede dynamische Aufricht- und Neigungssteifheit in bezug auf den Schwerpunkt des Massenkörpers bestimmt ist und daß das Trägheitsmoment in bezug auf eine durch den Schwerpunkt dos Massenkörpers quer zur Rotationsachse des ernten Elementes gehende Achse bestimmt ist.

3. Träger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ^igenfrequenzen der Verschiebungs- und Aufrichtvibrationen auf entgegengesetzt liegenden Seiten des Frequenzbereiches liegen, der dem vorbestimmten Drehgeschnindigkeitsbereich des ersten Elementes entspricht.

i\. Träger nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Eigenfrequenz der Verschiebungsvibration unterhalb des dem vorbestimmten Drehgeschwindigkeitsbereich dos ersten Elementes entsprechenden Frequenzbereich liegt und daß die Eigenfrequenz der Aufricht- oder IJeigungcvibration oberhalb dieses Frequenzbereiches liegt.

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i?. Träger nach Anspruch ^, dadurch gekennzeichnet, daß ein Frequenzbereich, der durch die Eigenfrequenzen der Verschiebungs- und der Aufrichtvibration definiert ist und zwischen diesen Frequenzen liegt, frei von anderen %genfrequenzen einer Vibrationsart ist, die vornehmlich durch den Träger bestimmt wird und daß er frei von Eigenfrequonzen einer Vibrationsart ist, die vornehmlich durch das erste Element bestimmt wird.

6. Träger nach Anspruch 1, dadurch gekonnzeichnet, daß die Befestigungseinrichtungen ein zusammengesetztes elastisches Zentrum bilden, das allgemein mit dem Schwerpunkt des Massenkörpors zusammenfällt.

7. Geräusch- und vibrationsdämpfender Träger für eine Textilcpinde}., die ein um die Längsachse der Spindel drehbares Blattelement aufweist und normalerweise mit einer Geschwindigkeit innerhalb eines vorbestimmten Drehgeschwindigkeitsbereiches gedreht wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein Körper mit einer Masse und einem Trägheitsmoment in bezug auf eine durch den Schwerpunkt des Massenkörpers quer zur Längsachse der Spindel gehende Achse vorgesehen ist, daß in dem Massenkörper eine öffnung ausgebildet ist, daß eine Einrichtung zur elastischen Befestigung der Textilspindel gegenüber dem Massenkörper mit diesem verbunden ist und daß eine Einrichtung zum elastischen Befestigen des Massenkörpers gegenüber einem Tragaufbau mit dem Massenkörper verbunden ist, daß der Träger so bemessen und gestaltet ist, daß er die Spindel umgibt und an der Spindel so angreift, daß die in dem Träger angebrachte Spindel sich in die Öffnung in dem Massenkörper erstreckt und daß ihr Schwerpunkt in Richtung der Längsachse der Spindel vom Schwerpunkt des Massenkörpers einen Abstand aufweist, daß der Träger bei der Befestigung der Spindel vorzugsweise (i) eine Verschie-

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bungsoicenvibration mit einer zugeordneten Eigenfrequenz bestimmt, bei der der Massenkörper sich in Resonanz längs quer zur Längsachse der Spindel liegender Achsen verschiebt und (ii) daß er eine Aufricht- und Neigeigenvibration mit einer zugeordneten Eigenfrequenz bestimmt, bei der der Massenkörper sich in Resonanz um quer zur Längsachse der Spindel liegende Achsen aufrichtet oder neigt, daß die Masse und das Trägheitsmoment des Massenkörpers und die Steifigkeiten der Eefestigungseinrichtungen so sind, daß die ^igonfrequenzen der Verschiebungs- und der Aufrichteigenvibrationen außerhalb eines dem vorbestimmten Drehgeschwindigkeitsbereich des Spindelblattelementes entsprechenden Frequenzbereiches fallen und so ausgewählt sind, daß mindestens eine dor Eigenfrequenzen unterhalb des dem vorbestimmten DrehgoGchwindigkeitsbereich des Spindelblattelementes entsprechenden Frequenzbereiches liegt.

8. Träger nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Eigenfrequenz der Verschiebungseigenvibration allgemein durch den Ausdruck

^KT2

2./Γ V m

definiert ist, wobei K™. die dynamische Verschiebungssteifigkeit in englischen Pfunden pro Zoll (lb/in) der Einrichtung zur elastischen Befestigung der Spindel in bezug auf den Massenkörper, Km₂ die dynamische Verschiebungssteifigkeit in englischen Pfunden pro Zoll (lb/in) der Einrichtung zum elastischen Befestigen des Massenkörpers gegenüber dem Tragaufbau und m die Masse des Massenkörpers in englischen Pfunden · QuadratSekunden durch Zoll (Ib * s /in) ist, und daß die Eigenfrequenz der Aufricht- und llei£vibration allgemein durch den Ausdruck

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^KC1 ^{+ K}C2

definiert ist, wobei Kp, die dynamische Neigungs- oder Aufrichtsteifigkeit in englische Pfund ' Zoll pro Radian (Ib * in/rad) der Einrichtung zum elastischen Befestigen der Spindel gegenüber dem Massenkörper, K_n-. die dynamische Neig- oder Aufrichtcteifheit in englischen Pfunden * Zoll pro Radian (Ib * in/rad) der Einrichtung zum elastischen Befestigen des Massenkörpers gegenüber den Tragaufbau und I das Trägheitsmoment in englische Pfunde * Zoll * Quadratsekunden (Ib ' in * s ) des ^assenkörpers ist, daß jede dynamische Aufrieht- und Neigungssteifigkeit .in besug auf den Schworpunkt des Massenkörpers bestimmt ist und daß das Trägheitsmoment in bezug auf eine durch den Schwerpunkt des ^assenkörpers quer zur Rotationsachse des Spindelblattelements gehende Achse bestimmt ist.

9. Träger nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichn e t, daß die Eigenfrequenzen der Verschiebungs- und der Aufrichteigenvibration auf entgegengesetzte Seiten des dem vorbestimmten Drehgoschwindigkeitsbereich des Spindelblattelementes entsprechenden Frequenzbereiches fallen.

10. Träger nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Eigenfrequenz der Verschiebungseigenvibration unterhalb des dem vorbestimmten Drehgeschwindigkeitsbereich dos ^pindelblattelcmcntes entsprechenden Frequenzbereiches fällt und daß die Eigenfrequenz der Aufrichteigenvibration oberhalb dieses Frequenzbereiches liegt.

11. Träger nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß ein Frequenzbereich zwischen der Eigenfrequenz

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dor Verschiebungseigenvibration und der Eigenfrequenz der Aufrichteigenvibration frei von jeder anderen ^igenfrequenz einer Eigenvibration ist, die vornehmlich durch den Träger bestimmt wird und frei von irgendeiner Eigenfrequenz einer Vibrationsart ist, die vornehmlich durch die Spindel bestimmt wird.

12. Träger nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungseinrichtungen ein zusammengesetztes elastisches Zentrum bestimmen, das allgemein mit dom Schwerpunkt des Massenkb'rpers zusammen fällt.

13. Träger nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichn e t, daß die Einrichtungen zum elastischen Befestigen der Spindel in bezug auf den Massenkörper (a) einen ring-förrair;en Körper aus elastischem Material umfaßt, der an einer ersten Fläche mit dom Massenkörper verbunden ist und

(b) ein rohrförmigos innerhalb eines inneren Umfanges des Körpers aus elastischem ^aterial angeordnetes und mit einer zweiten, der ersten fläche gegenüberliegenden Fläche des Körpers aus elastischem Material verbundenes Element umfaßt, das so bemessen ist, daß es die. Spindel aufnimmt.

1'l·. Träger nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das rohrförmige Element einen ringförmigen Flansch aufweist, der sich in Radialrichtung von dem rohrförmigen Element nach außen erstreckt und sich neben einer sich radial erstreckenden Fläche des Körpers aus elastischem Material befindet und daß der Massenkörper des Trägers mit ein^r Oberfläche des Körpers aus elastischem Material verbunden ist, die auf der entgegengesetzten Seite von der sich radial erstreckenden Oberfläche liegt.

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15. Träger nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichn e t, daß die Einrichtung zur elastischen Befestigung des Massenkörpers gegenüber der Tragstruktur (a) einen starren Ring umfaßt, der zur Anbringung an der Tragstruktur geeignet ist und (b) einen ringförmigen Körper aus elastischem Material mit einer ersten sich radial erstreckenden Fläche umfaßt, die an dem Massenkörper befestigt ist und mit einer zweiten sich radial erstreckenden Fläche, die auf der anderen Seite wie die erste Fläche liegt und mit dem starren Ring verbunden ist.

16. Träger nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das rohrförmige Clement, der Massenkörper und der starre Ring jeweils voneinander einen Abstand aufwei-

au χ

sen und so in bezug aufeinander und/die Körper aus elastischem Material angeordnet sind, daß Translationsbewegungen der Spindel eine Scherbelastung mindestens eines Körpers aus elastischem Material verursachen und daß Neigungsbewegungen der Spindel Druckbelastungen mindestens eines Abschnittes mindestens eines Körpers aus elastischem Material verursachen.

17· Träger nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß jeder ringförmige Körper aus elastischem Material ein elastomerer Körper ist und daß die Einrichtung zur elastischen Befestigung des Massenkörpers gegenüber dem Stüteelement mindestens eine ringförmige Scheibe aus im wesentlichen undehnbarem Material enthält, die in dem elastomeren Körper der Befestigungseinrichtung eingebettet ist.

18. Geräusch- und vibrationsdämpfender Träger für eine Textilspindel, welche ein um die Längsachse der Spindel drehbares Blattelement aufweist, das normalerweise mit einer Geschwindigkeit innerhalb eines vorbestimmten Drehgeschwindigkeits-

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bereiches gedreht wird, dadurch gekennzeichnet, daß eine starre Hülse mit einem Rohrkörperabschnitt und einem damit einstückigen radial sich nach außen erstrekkondon ringförmigen ^x'lansch vorgesehen ist, daß der Körperabschnitt der Hülse so bemessen ist, daß er die Textilspindel aufnimmt, daß ein erster ringförmiger elastomerer Körper mit der Hülse verbunden ist und den Körperabschnitt der Hülse umgibt, daß eine erste sich radial erstreckende Fläche des elastomeren Körpers neben'dem Hülsenflansch liegt, daß ein ringförmiger Körper mit einer vorbestimmten Masse, der mit einer zweiten sich radial erstreckenden Fläche des ersten elastomeren Körpers verbunden ist, die entgegengesetzt der ersten sich radial erstrockenden Fläche liegt»überall einen Abstand von der Hülse aufweist, daß ein zweiter ringförmiger elastomerer Körper mit einer ersten sich radial erstreckenden Fläche mit dem Massenkörper verbunden ist und daß ein starrer Ring, der zum Anbringen an einer Tragstruktur für die Spindel geeignet ist,mit einer zweiten sich radial erstreckenden Fläche des zweiten elastomeren Körpers verbunden ist, die auf der anderen Seite wie die erste sich radial erstreckende Fläche des Körpers liegt, daß der Ring gleichfalls überall einen Abstand von der Hülse und von dem Massenkörper aufweist, daß der Träger dazu eingerichtet ist, die Spindel so zu befestigen, daß der Schwerpunkt der Spindel in Längsachsenrichtung der Spindel einen Abstand vom Schwerpunkt des Massenkörpers aufweist, daß der Träger dann, wenn die Spindel'innerhalb der starren Hülse angebracht ist, vorzugsweise (i) eine Verschiebungseigenvibration mit einer zugeordneten Eigenfrequenz bestimmt, bei der der Massenkörper sich in Resonanz längs quer zur Längsachse der Spindel liegender Achsen verschiebt und daß er (ii) eine Aufrieht- und Neige-Eigenvibration mit einer zugehörigen Eigenfrequenz bestimmt, bei der der

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Massenkörper sich in Resonanz um quer zur Längsachse der Spindel liegende Achsen neigt oder sich aufrichtet, daß die Hasse und die Trägheit des Massenkörpers und die Steifigkeit der Befestigungseinrichtungen so sind, daß die Eigenfrequenzon der Verschiebungs- und der Aufrichte-Eigenvibrationen außerhalb eines dem vorbestimmten Drehgeschwindigkeitsbereich des Spindelblattelementec entsprechenden Frequenzbereiches liegen und daß sie so ausgesucht sind, daß mindestens eine der Eigenfrequenzen unterhalb des dem vorbestimmten Drehgoschwindigkeitsbereich des Spindolblattelomentes entsprechenden Frequenzbereiches liegt.

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