DE2739617A1

DE2739617A1 - Schwingungsisoliervorrichtung

Info

Publication number: DE2739617A1
Application number: DE19772739617
Authority: DE
Inventors: Rene Augustin Desjardins; Charles Warren Ellis; Vlademir Sankewitsch
Original assignee: Boeing Co
Current assignee: Boeing Co
Priority date: 1976-09-07
Filing date: 1977-09-02
Publication date: 1978-03-30
Also published as: FR2363737B1; JPH0134839B2; FR2363737A1; GB1586786A; CA1067876A; GB1586785A; US4088042A; DE2760119C2; JPS5336899A; DE2739617C2; IT1084440B

Description

PATENTANWÄLTE A. GRÜNECKER

PlPV »NG

H. KINKELDEY 2 7 39617 ^W· STOCKMAlR

DH »NG. AeE(CAi-TEO*

4* _ K. SCHUMANN

/JlJ_- OHRERNAT DWL-PHVS

P. H. JAKOB G. BEZOLD

8 MÜNCHEN 22

MAXIMILIANSTRASSE 43

. P 11 928

Schwingungsisoliervorrichtung

Die Erfindung bezieht sich auf Schwingungsisoliervorrichtungen und insbesondere auf solche Vorrichtungen, bei denen durch die schwingungsinduzierte Bewegung einer Hilfsmasse Trägheitskräfte entstehen, die auf den Körper so einwirken, dass die Schwingungskräfte in einem bestimmten Frequenzbereich ausgelöscht werden.

Bei gewissen Geräten ist eine Isolierung der durch den Betrieb des Gerätes erzeugten Schwingungen besonders erwünscht. Ein Beispiel für ein solches Gerät ist ein Helikopter. Die durch die Rotor-und Transmissionsanordnung hervorgerufenen vorherrschenden Schwingungen liegen bei Frequenzen, die proportional zur

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TELEFON (ΟβΟ) 399869 TELEX ΟΒ-9β9βΟ TELEGRAMME MONAPAT TELEKOPIERER

einfachen Anzahl an Rotorflügeln und zur doppelten Anzahl an Rotorflügeln stehen. Bei einem Helikopter mit vier Rotorflügeln treten daher die am meisten hervorstechenden Schwingungen bei Drehzahlen von vier und acht für jede Drehzahleinheit auf. Da die Rotorgeschwindigkeit bei sämtlichen Betriebsweisen im wesentlichen konstant bleibt, haben diese Schwingungen eine konstante Frequenz. Bei einem typischen System liegen die Schwingungen z.B. bei Frequenzen von etwa 20 Hz bzw. 40 Hz.

Eine wirksame bekannte Art und Weise/ einen Körper gegenüber einer mit einer im wesentlichen konstanten Frequenz schwingenden Masse zu isolieren, besteht darin, die schwingende Nasse mit dem Körper in federnder Weise zu verbinden und eine Hilfsmasse so anzuordnen, dass durch die schwingungsinduzxerte Verlagerung der Masse hervorgerufene Trägheitskräfte dergestalt auf den Körper einwirken, dass im wesentlichen die Schwingungskräfte von konstanter Frequenz, die über die Kopplungsfeder übertragen werden, ausgelöscht werden.

Die Schaffung eines sogenannten "nodalen" Isolators dieser Bauart in einer Ausbildung, die in einer kompakten Umgebung, z.B. bei einem Helikopter, wirksam ist, erweist sich jedoch als problematisch, da hinsichtlich Grosse, Gewicht und Bereich der verfügbaren Bewegung erhebliche Beschränkungen vorliegen. Eine weitere Schwierigkeit besteht darin, dass diese Isolatorart bislang nur für eine einzige Schwingungsfrequenz wirksam war, so dass nur die Grundschwingungen, z.B. vier für die Drehzahleinheit ,ausgeschaltet wurden.

Ein Ziel der Erfindung ist es daher, einen verbesserten Schwingungsisolator zu schaffen. Ein weiteres Ziel der Erfindung ist

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die Schaffung einer verbesserten Vorrichtung der in Rede stehenden Art mit einer kompakten Konfiguration, so dass ihr Einsatz bei Anwendungsfällen mit begrenztem Raumangebot erfolgen kann. Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer verbesserten Schwingungsisoliervorrichtung, mit der ein Körper gegen sowohl linear als auch winkelmässig angreifende Schwingungskräfte isoliert werden kann und die im speziellen Fall des Isoliersystems für eine Helikoptorrotor-Transmission den Helikopterrumpf gegenüber den von den Rotoren hervorgerufenen Schwingungen in Roll-und Nickrichtung als auch in der vertikalen Richtung isolieren kann. Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer verbesserten Schwingungsisoliervorrichtung, die bei Anwendungsfällen hoch wirksam ist, wo ein Körper gegen Schwingung bei einer Vielzahl von Schwingungsfrequenzen isoliert werden soll.

Ein weiteres Ziel ist die Schaffung eines verbesserten Schwingungsisolators, der zur Isolierung eines Körpers gegen zwei bestimmte, im wesentlichen fixierte Schwingungsfrequenzen besonders wirksam ist.

Zur Lösung dieser Ziele ist erfindungsgemäss eine Schwingungsisoliervorrichtung vorgesehen, bei der eine schwingende Masse mit einem zu isolierenden Körper an einer Vielzahl von Verbindungsstellen in federnder Verbindung steht, wobei jede Verbindungsstelle einen gewichtsbelasteten Hebelarm aufweist, der schwenkbar sowohl mit der schwingenden Masse als auch dem Körper verbunden ist, wobei die Schwenkverbindung zwischen Körper und Hebel zwischen der Drehstelle von schwingender Masse und Hebel und dem Schwerpunkt des Hebelarms angeordnet ist. Ferner erfolgt die federnde Verbindung an jeder Verbindungsstelle durch eine Torsionsfeder, die mit dem Hebelarm an einer

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der vorgenannten Drehstellen in Verbindung steht, so dass die auf den Körper über die Torsionsfeder einwirkenden Schwingungskräfte durch die Trägheitskräfte ins Gleichgewicht gestellt werden, die durch die schwingungsinduzierte Verlagerung des gewichtsbelasteten Hebelarms hervorgerufen werden, wobei die Trägheitskräfte, auf den Körper über die Drehstelle von Hebel und Körper einwirken.

Gemäss einem zweiten Merkmal der Erfindung wirkt eine träge, zwischen einer schwingenden Masse und einem gegenüber der Schwingung zu isolierenden Körper angeordnete Einrichtung bei Vorliegen von Schwingungskräften dergestalt, dass Gegenkräfte erzeugt werden, die auf den Körper so angreifen, dass im wesentlichen eine Schwingung des Körpers bei einer ersten bestimmten Frequenz ausgeschaltet wird. Desweiteren wirkt eine Federmassenanordnung, die ebenfalls auf die Bewegung der schwingenden Masse anspricht, hinsichtlich der Schaffung von Gegenkräften, die auf den Körper dergestalt einwirken, dass im wesentlichen die Schwingung des Körpers bei einer zweiten bestimmten Frequenz ausgeschaltet wird.

Zusammengefasst wird durch die Erfindung ein Schwingungsisoliersystem geschaffen, bei dem eine schwingende Masse, z.B. die Rotortransmissionsanordnung von einem Helikopter, in federnder Verbindung mit einem zu isolierenden Körper, z.B. dem Helikopterrumpf, an einer Vielzahl von Stellen steht. Jede Verbindungsstelle weist zusätzlich zu einer Kopplungsfeder einen gewichtsbelasteten Hebelarm auf, der mit der schwingenden Masse und dem Körper drehbar verbunden ist, wobei die Drehverbindung zwischen Körper und Hebel zwischen dem Schwerpunkt des Armes und der Drehverbindung zwischen schwingender Masse und Hebel liegt. Die Verbindungsfeder ist in Form einer Torsionsfeder, z.B. eines Torsionsstabes, ausgebildet, der zwischen

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dem Körper und dem Hebelarm an der Drehverbindung zwischen diesen beiden Teilen angeordnet ist. Die Schwingungskräfte von einerbestimmten Frequenz, die von der schwingenden Masse auf den Körper über die Feder übertragen werden, lassen sich durch die Trägheitskräfte im wesentlichen auslöschen, die durch den Hebel hervorgerufen werden und auf den Körper über die Drehverbindung zwischen Körper und Hebel einwirken, so dass der Körper gegenüber der schwingenden Masse bei der bestimmten Frequenz isoliert ist. Eine zweite Ausbildung für eine isolierende Kopplung zeichnet sich dadurch aus, dass eine Feder-Massen-Anordnung mit dem Hebelarm verbunden und so abgestimmt ist, dass die Schwingungskräfte von einer zweiten höheren bestimmten Frequenz ebenfalls durch die Trägheitskräfte im wesentlichen ausgelöscht werden, die auf den Körper über die Drehverbindung zwischen Körper und Hebelarm einwirken.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 in Vorderansicht einen Teil des Rumpfes von einem Helikopter, sowie einen Teil der oberhalb des Rumpfes mittels einer erfindungsgemäss aufgebauten Schwingungsisoliervorrichtung angeordneten Rotor- und Transmissionseinheit,

Fig. 2 eine teilweise geschnittene Draufsicht auf das in Fig. 1 gezeigte Helikoptersystem,

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht von einer Ausführungsform einer erfindungsgemäss aufgebauten Schwingungsisoliervorrichtung ,

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Fig. 4 eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht der in Fig. 3 gezeigten Vorrichtung,

Fig. 5 ein schematisches Schaubild mit Darstellung der Arbeitszustände der Vorrichtung nach Fig. 3 und 4, während eines Schwingungszyklus in Verbindung mit der Beschreibung der grundlegenden Arbeitsweise der Vorrichtung,

Fig. 6a eine Draufsicht auf einen gegliederten Hebelarm zum Austausch gegen den bei der Vorrichtung nach Fig. 3 und 4 verwendeten starren Hebelarm, um ein System mit isolierender Eigenschaft für zwei Frequenzen zu schaffen,

Fig. 6b eine geschnittene Ansicht des in Fig. 6a gezeigten Hebelarms,

Fig. 7 eine andere Ausführungsform für einen Schwingungs arm zur Isolierung von zwei Frequenzen und zur Verwendung bei der Vorrichtung nach Fig. 3 und 4,

Fig. 8 eine dritte Ausführungsform von einem Hebelarmmechanismus zur Isolierung von zwei Frequenzen und zur Verwendung bei der Vorrichtung nach Fig. 3 und 4,

Fig. 9 eine grafische Darstellung des Übertragungsverhal tens als Funktion der Schwingungsfrequenz für die in Fig. 3 und 4 gezeigte Vorrichtung zum Isolieren von Schwingungen mit einfacher Frequenz,

Fig. 10 eine grafische Darstellung des Übertragungsverhaltens

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als Funktion der Schwingungsfrequenz für die mit Hebelarmen gemäss Fig. 6a_f 6b, 7 und 8 ausgestattete Vorrichtung zum Isolieren von Schwingungen zweifacher Frequenz,

Fig. 11 ein schematisches Schaubild von einem Schwingungsisolator für zweifache Frequenz einer Bauart, wie sie sich in Verbindung mit Fig. 7 und 8 ergibt.

Fig. 1 und 2 zeigen in Vorder- bzw. Draufsicht ein Schwingungsisoliersystem für einen Helikopter gemäss einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Eine Rotor- und Transmissionsanordnung 10 ist mit der Oberseite des Rumpfes 12 über ein Rahraenelement 14 und vier Schwingungsisolatoren 16, 18, 24 und 26 verbunden. Der Rahmen 14 ist an vier Stellen 28, 30, 32 und mit den vier Schwingungsisolatoren 16, 18", 24 bzw. 26 verbunden. Diese Isolatoren sind wiederum mit dem Rumpf 12 durch acht Aufhängeböcke 20 (zwei pro Isolator) gekoppelt.

Fig. 3 zeigt den vorderen rechtsseitigen Isolator 18 im Detail. Fig. 4 stellt eine auseinandergezogene Ansicht der gleichen Anordnung dar, um deutlicher die inneren Teile der Anordnung wiederzugeben. Da sämtliche vier Isolatoren gleichartig sind, wird nachfolgend im Detail nur eine Anordnung 18 beschrieben. Die wesentlichen Teile der Isolatorvorrichtung umfassen einen Hebelarm 40 mit einem an einem Ende angeordneten einstellbaren Gewicht und einem Paar am anderen Ende angeordneten Schwenkbefestigungen 44 und 46. Das die Rotor- und Transmissionsanordnung tragende Rahmenelement 14 ist schwenkbar mit dem gewichtsbelasteten Hebelarm 40 durch einen Gabelkopf 56 verbunden, der über einen Schwenkblock 60 mit den Schwenkbefestigungen 44 und 46 gekoppelt ist. Letztere weisen Schwenklagergehäuse 44'' bzw. 46'' auf, die

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Lagerelemente 47 tragen, so dass der Hebelarm 40 frei auf den Zapfen 60' und 60'' am Schwenkblock 60 gedreht werden kann. Der Gabelkopf 56 und der Block 60 sind durch einen Stift 57 drehbar miteinander verbunden. Ein Zapfenelement 58 ist integral an der Oberseite des Gabelkopfes 56 angeordnet, um diesen mit dem Rahmen 14 verbinden zu können. Die Kombination der durch den Stift 57 und den Zapfen 60" und 60'' geschaffenen Drehachsen führt in Verbindung mit der Rotor- und Transmissionsanordnung zu einer kardanischen Wirkung.

Ein zweites Paar Schwenklagergehäuse 44* und 46' ist als integraler Bestandteil der Elemente 44 und 46 vorgesehen. Ein Paar Torsionsstäbe 52 und 64 ist starr mit den Elementen 44 bzw. 46 verbunden und ragt davon längs der Mittellinie der Lagergehäuse 44' und 46* nach aussen ab.

Ein Hülsenteil 50 ist an einem Ende durch Befestigungselemente 54 mit dem Torsionsstab 52 verbunden. Das andere Ende der Hülse 50 ist frei drehbar im Lager 48. Auf ähnliche Weise ist ein Hülsenteil 62 an einem Ende mit dem Torsionsstab 54 verbunden und an seinem anderen Ende frei drehbar in dem im Lagergehäuse 46 vorgesehenen Lager. Die Tragböcke 20, die die Isolatoranordnung mit dem Helikopterrumpf verbinden, stehen integral in Verbindung mit den Hülsenteilen 50 und 62. Wie in Fig. 3 gezeigt, befindet sich die Drehachse der Schwenkverbindung zwischen dem gewichtsbelasteten Hebelarm 40 und dem Rahmen 14 bei Die Drehachse für die Schwenkverbindung zwischen dem Hebelarm 40 und dem Rumpf ist bei 72 angedeutet. Die beiden Drehachsen sind längs des Hebelarms um die Wegstrecke Dvoneinander versetzt. Der Schwerpunkt des Hebelarms 40 kann durch Änderung der Lage des mit Gewinde versehenen Gewichtselementes 42 auf dem Hebelarm verlagert werden und befindet sich links von der Achse 72, d.h.

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an der der Achse 70 gegenüberliegenden Seite.

Nach Fig. 1 ist der Rumpf 12 am Rahmen 14 an vier nachgiebigen Verbindungsstellen, die durch die vier, gemäss Fig. 3 und 4 aufgebauten, Isolatoranordnungen gebildet sind, aufgehängt. Die Torsionsstäbe 52 und 64 der Isolatoranordnungen ermöglichen eine gewisse federnde Vertikalbewegung zwischen Rumpf und Rotoranordnung. Durch den Rotor und die Transmissionsanordnung erzeugte vertikal gerichtete Schwingungen stehen mit dem Rumpf durch die Torsionsfedern der Isolatoren in Verbindung, und bei Relativbewegung von Rumpf und Rotoranordnung in vertikaler Richtung schwenken die gewichtsbelasteten Hebelarme 40 der Isolatoren um ihre betreffenden Drehachsen 70 aus. Ferner ermöglicht die kardanische, an den vier Aufhängungspunkten durch die Gabelkopfanordnung 56 geschaffene Wirkung ein Kippen der Rotoranordnung um sowohl die Nick- als auch Rollachse, so dass das Aufhängungssystem den winklemässig angreifenden Schwingungskräften um die Nick- und Rollachse und auch den vertikal angreifenden Kräften Rechnung tragen kann. Diese winkelmässig angreifenden Kräfte erscheinen an den vier Isolatoranordnungen als Vertikalschwingungen von unterschiedlichem Phasenverlauf.

Die in Fig. 1 bis 4 gezeigten Schwingungsisolatoren haben die Aufgabe, den Rumpf gegenüber den Schwingungen zu isolieren, die im Rotorsystem auftreten, indem den vibratorischen Kräften, die durch die Isolatortorsionsfedern mit den durch die schwingungsinduzierte Versetzung der gewichtsbelasteten Hebelarme 40 hervorgerufenen Trägheitskräften gekoppelt sind, entgegengewirkt wird. Die Arbeitsweise ist in Fig. 5 schematisch dargestellt.

Fig. 5 zeigt die Arbeitsweise des Isolators bei fünf unterschiedlichen Zuständen während eines Rotorvibrationszyklus. Die an

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der Oberseite des Diagramms wiedergegebene Eingangswellenform stellt die Verlagerung von Rotortransmission 10 und Rahmen 14 dar. Die an der Unterseite des Diagramms gezeigte Ausgangswellenform gibt die Verlagerung des Rumpfes 12 wieder. Der Zustand des Isolators an fünf unterschiedlichen Punkten A bis E ist ebenfalls gezeigt. In den mechanischen Schemaskizzen ist der Isolatoraufbau durch einen die Anordnung aus Rotortransmission und Rahmen wiedergebenden Block 10/ 14, einen den Rumpf wiedergebenden Block 12, ein den gewichtsbelasteten Hebelarm wiedergebendes Element 40, 42 und ein Federelement S angedeutet, das die Torsionsstäbe 52 und 64 darstellt, die in der Vorrichtung nach Fig. 3 und 4 an der Drehachse 72 zwischen Grundkörper und Hebelarm angeordnet sind. Die Linearfeder S hat die gleiche Funktion wie die Torsionsfedern 52, 64, wobei die Federkonstante für die Feder S durch die Gleichung

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Κ- = K /r in Beziehung zur Torsionsfederkonstanten steht. In dieser Gleichung bedeuten K_ und K_T die Federkonstanten für die Linear- bzw. Torsionsfeder und r den Abstand zwischen den beiden Drehachsen am Hebelarm.

An der Stelle A befindet sich der RotorSchwingungseingang an der neutralen Stelle, so dass die Rotoranordnung, der Rumpf, die Feder und der Hebelarm sämtlich ihre neutralen Lagen einnehmen. Da an dieser Stelle keine Verlagerung der Feder vorliegt, wird auf den Rumpf 12 keine Schwingungskraft übertragen.

An der Stelle B geht die Rotorschwingung nach oben, so dass sich die Rotoranordnung 10, 14 unter Ausdehnung der Feder 52, 64 ebenfalls nach oben bewegt. Der Hebelarm 40, 42 dreht sich in Uhrzeigerrichtung. Da der Punkt B die Stelle maximaler Aufwärtsverlagerung wiedergibt, hat der gewichtsbelastete

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Hebelarm das Ende seines Bewegungsweges erreicht und damit eine Winkelgeschwindigkeit von Null. Dagegen ist die Beschleunigung an diesem Umkehrpunkt maximal und die nach unten gerichtete von dem Hebelarm auf den Rumpf über die Drehachse 7O aufgegebene Trägheitskraft entgegengesetzt gleich der nach oben gerichteten,von der ausgedehnten Feder aufgebrachten Kraft. Daher wird der Rumpf mit einer Kraft der Grosse Null beaufschlagt, so dass er, wie am Punkt B auf der Ausgangswellenform gezeigt, keine Verlagerung erfährt.

Punkt C gibt erneut die neutrale Stellung der Vorrichtung wieder, bei der sich die Feder im entspannten Zustand befindet und der Hebelarm unter maximaler Geschwindigkeit bei einer Beschleunigung von Null entgegen der Uhrzeigerrichtung dreht. Die auf den Rumpf wirkende Kraftdifferenz ist wiederum gleich Null. Am Punkt B erreicht die Feder den Zustand maximaler Kompression und übt eine maximale Abwärtskraft auf den Rumpf aus, wobei dieser Kraft durch die gleich grosse nach oben gerichtete Trägkeitskraft entgegengewirkt wird, die auf den Rumpf durch den Hebelarm über die Drehachse 70 ausgeübt wird. An der Stelle E befindet sich die Vorrichtung wieder in der neutralen Lage. Daher bleibt bei einer bestimmten Schwingungsfrequenz der Rumpf oder Körper 12 in Ruhe und ist vollständig gegenüber der Schwingung des Körpers 10, 14 getrennt oder isoliert. Die Wirkung von einem solchen sogenannten "nodalen" Isolator unterr scheidet sich beträchtlich von einem konventionellen Isolator aus einer parallel geschalteten Feder-Dämpfer-Anordnung. Das Übertragungsdiagramm für einen konventionellen Isolator zeigt eine Resonanzfrequenz und dann bei höheren Schwingungen eine Isolierwirkung bei einem Frequenzverhältnis von < \f2~, wobei sich die Isolierwirkung mit zunehmender Frequenz verbessert und einen Wert von 100 % bei unendlich hohen Frequenzen erreicht.

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Dies ist durch die gestrichelte Kurve in Fig. 9 wiedergegeben, die das übertragungsverhalten über der Frequenz darstellt. Der erfindungsgemässe nodale Isolator hat eine ähnliche Resonanzfrequenz, jedoch danach eine spezifische Antiresonanzfrequenz, bei der eine Schwingungsisolierung von 1OO % erhalten wird. Dies ist in Fig. 9 durch ausgezogene Linien wiedergegeben. Die Resonanzfrequenz ist auf der Abszisse an der mit Cj bezeichneten Stelle angedeutet. Die Antiresonanzfrequenz tritt bei einer höheren mit GJ bezeichneten Frequenz

Die Isoliercharakteristik von einem konventionellen Isolator ändert sich mit Änderung des aufgehängten Gesamtgewichts. Beim erfindungsgemässen Isolator wird dagegen eine 100 %-ige Isolierung, unabhängig von einer Änderung in den Gewichtsverhältnissen, erhalten. Ferner kann im Vergleich zu der Feder von einem konventionellen Isolator die Federsteifigkeit sehr hoch sein. Die Antiresonanzfrequenz GJ ist durch folgende Gleichung bestimmt:

Darin bedeuten: K_ Federkonstante der Linearfeder S, m₂ Masse des gewichtsbelasteten Hebelarms 40, 42, 44, 46, R den Abstand längs des Hebelarmes zwischen der Drehachse 70 und dem Schwerpunkt des gewichgsbelasteten Hebelarms, r den Abstand D (vgl. Fig. 3) zwischen den beiden Hebelarm-Drehachsen, und I das Massenträgheitsmoments des gewichtsbelasteten Hebelarms um seinen

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Schwerpunkt in einer senkrecht zu den Drehachsen liegenden Ebene.

Aus Fig. 1 bis 4 folqt, dass das erste erfindungsgemässe Ausführungsbeispiel eines Schwingungsisoliersysterts eine Kopplungseinrichtung vorsieht, um eine schwingende Masse mit einem zu isolierenden Körper an einer Vielzahl von Stellen zu verbinden, wobei das System an jedem Verbindungspunkt einen gewichtsbelasteten Hebelarm 40, 42, 44, 46 in Verbindung mit einer ersten und zweiten Schwenkeinrichtung und Torsionsfedern aufweist. Wie dargestellt, umfasst die erste Schwenkeinrichtung den Gabelkopf 56 und den Schwenkblock 60, um die schwingende Masse mit dem Hebelarm an einer ersten, durch die Achse 70 definierten Schwenkstelle schwenkbar miteinander zu verbinden. Wie weiter dargestellt, umfasst die zweite Schwenkeinrichtung die in den Gehäusen 44' und 46' vorgesehenen Lager 48, die Befestigungshülsen 50 und 64, sowie die Tragböcke 20, um den Rumpf mit dem Hebelarm an einer zweiten, durch die Achse 72 definierten Schwenkstelle drehbar miteinander zu verbinden, wobei die zweite Schwenkstelle zwischen der ersten und dem Schwerpunkt des Hebelarms liegt.

Die Torsionsfedereinrichtung umfasst, wie erwähnt, die Torsionsstäbe 52 und 64, die.die Aufgabe haben, die Schwingungskräfte auf den Rumpf von dem schwingenden Massensystem über die Schwenkeinrichtungen zu übertragen, so dass durch die schwingungsinduzierte Verlagerung des Hebelarms erzeugte Trägheitskräfte auf den Rumpf über die zweite Schwenkeinrichtung einwirken, welche den auf den Rumpf über die Torsionsfedern einwirkenden Schwingungskräften von einer ersten bestimmten Frequenz entgegengesetzt sind. Das System isoliert damit weitestgehend den Rumpf gegenüber einer Schwingungsbewegung bei Vorliegen von Schwingungskräften derartiger bestimmter Frequenz.

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Wie schon erwähnt, gibt es bei einem System, wie einem Helikopter, gewöhnlich eine zweite ausgeprägte Schwingungsfrequenz. Bei einer zweiten Ausführungsform der Erfindung ist das vorstehend beschriebene Schwingungsisoliersystem derart modifiziert, dass weitestgehend beide überwiegend vorliegende . Schwingungsfrequenzen ausgeschaltet werden. Zusammengefasst wird dies dadurch erzielt, indem dem System eine sekundäre Feder-Massen-Anorndung zusätzlich zu dem gewichtsbelasteten Hebelarm und den Hauptverbindungsfedern zugefügt wird. Die Hasse und die Federkonstante von dieser weiteren Feder-Massen-Anordnung wird so gewählt, dass die kombinierte Wirkung von der Isolatorbasisanordnung mit der zusätzlichen Feder-Massen-Anordnung ein Doppelfrequenzsystem von Trägheitskräften erzeugt, die auf den Rumpf einwirken, um ihn gegenüber den beiden vorliegenden Schwingungsfrequenzen zu isolieren.

Fig. 6a zeigt einen gegliederten gewichtsbelasteten Hebelarm, der so aufgebaut ist, dass er anstelle des starren Hebelarms 40, 42, in das in Fig. 3 und 4 gezeigte System eingefügt werden kann. Fig. 6a ist eine Draufsicht auf den gegliederten Hebelarm und Fig. 6b eine zentral geschnittene Ansicht mit Darstellung der inneren Elemente. Der gewichtsbelastete, in Fig. 6a und 6b gezeigte Hebelarm weist einen steifen Bereich 101 mit einem Ansatzstück an seinem linken Ende, das eine Verbindung mit der Anordnung nach Fig. 3 und 4 ermöglicht, auf. Ein gewichtsbelastetes rohrförmiges Element 103 ist schwenkbar mit dem Arm 101 über eine federnde Schwenkverbindung verbunden. Ein Hülsenteil 117 ist starr am Arm 101 an dessen rechtem Ende befestigt. Ein Paar Lager 107 stützt sich auf der Hülse 117 ab und schafft die notwendige Schwenkhalterung für das rohrförmige Teil 103.

Das rohrförmige Teil 103 ist durch einen Torsionsstab 115 mit

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dem Arm 101 verbunden. Ein Ende des Torsionsstabes steht mit der Hülse 117 und das andere Ende über eine Büchse 113 mit einer rechtwinkligen Verlängerung 105 in Verbindung, die von der Seite des rohrförmigen Teils 103 absteht. Bei diesem Aufbau kann das rohrförmige Teil 3 eine Schwenkbewegung unter rechtem Winkel zur Zeichnungsebene vornehmen, wobei die Bewegung durch den Torsionsstab 115 federnd gehemmt wird.

Ein Paar mit Gewinde versehene Gewichtselemente 109 und 111 ist an der äusseren Oberfläche des rohrförmigen Teils 103 vorgesehen, um sowohl das Massenträgheitsmoment als auch den Schwerpunkt des sekundären Feder-Massen-Systems einstellen zu können.

Wenn der gegliederte Hebelarm nach Fig. 6a und 6b anstelle des gewichtsbelasteten Hebelarms 40, 42 in der Isolatoranordnung nach Fig. 3 und 4 vorgesehen wird, wird eine zweifache Frequenzschwingungsisolierung erhalten. Die Isolierung des Körpers (Rumpfes) gegenüber der Schwingunsbewegung bei der primären (unteren) Frequenz der beiden vorherrschenden Frequenzen wird durch die Trägheitskräfte erzielt, die durch die schwingungsinduzierte Verlagerung des steifen Basisteils des Hebelarms 1OO hervorgerufen werden. Der steife Teil umfasst den Arm 101, den Torsionsstab 115, die Hülse 117 und die Lager 107. Das Massenträgheitsmoment von diesem Teil der Konstruktion ist nicht einstellbar, und ferner liegt der Schwerpunkt fixiert an einer gewünschten Stelle irgendwo zwischen den Enden des Armes 101.

Die Trägheitskräfte zur Isolierung des Systems gegenüber der sekundären (höheren) Schwingungsfrequenz werden durch das sekundäre Gewichtselement hervorgerufen, das das rohrförmige

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Teil 1O3 und seine einstellbaren Gewichte 109 und 111 enthält. Die Lage von letzterem auf dem rohrförmigen Teil 103 ist einstellbar, um die sekundäre Feder-Massen-Anordnung zur Erzielung einer optimalen Isolierung bei der unteren als auch bei der höheren Frequenz abstimmen zu können. Durch voneinander Wegbewegen der Gewichte 109 und 111 um gleiche Beträge verändert sich das Massenträgheitsmoment der sekundären Gewichtsanordnung und damit vorherrschend die Abstimmung der höheren Frequenz; eine Bewegung der Gewichte um gleiche Beträge in die gleiche Richtung verändert den Schwerpunkt der sekundären Gewichtsanordnung und damit vorherrschend die Abstimmung auf die niedrige Frequenz.

Fig. 7 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel von einem für das Basissystem zur Erzielung einer Doppelfrequenzisolierung verwendbaren Hebelarm. Dieser Arm weist ein Teil 122 auf, das so ausgebildet ist, dass es in die Konstruktion nach Fig. 3 und 4 anstelle des Hebelarms 40 eingefügt werden kann. Ferner umfasst dieser Arm ein Pahmenelement 124, das starr mit dem Teil 122 verbunden ist. Eine Gleitschiene 126 ist im Rahmen 124 gehalten und dient der Bewegungsführung von einem federnd gehaltenen sekundären Gewichtselement 128. Das Gewicht 128 wird an der Schiene 126 gleitbar mittels eines Paars Linearlager 130 gehalten und durch einen Satz, bestehend aus vier Druckfedern 132, federnd festgelegt. Die oberen beiden Federn üben auf das Gewicht 128 Kräfte aus, die gleich aber entgegengesetzt zu den Kräften der unteren beiden Federn 132 sind, so dass das Gewicht 128 unter statischen Verhältnissen in einer neutralen Lage gehalten wird.

Eine vibratorische Verlagerung des Arms 120 ruft Trägheitskräfte

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hervor, die eine Schwingungsisolierung bei zwei bestimmten Frequenzen in der gleichen Weise schafft, wie dies zuvor in Verbindung mit dem in Fig. 6 gezeigten Ausführungsbeispiel beschrieben wurde.

Fig. 8 gibt ein drittes Ausführungsbeispiel von einem gewichtsbelasteten Hebelarm wieder, der eine Schwingungsisolierung bei doppelter Frequenz erzeugt, wenn er anstelle des steifen Armes 40, 42 in das in Fig. 3 und 4 gezeigte System eingesetzt wird. Der Doppelfrequenζarm 14O weist einen Verbindungsabschnitt 142 auf, der so ausgebildet ist, dass eine Anordnung des Armes in dem Basisisolator möglich is^und weiter weist der Arm einen mittleren Abschnitt 144 und einen Gewichtsabschnitt 146 auf. Der mittlere Abschnitt 144 ist in Form von einem Paar beabstandeter Seitenschienen ausgebildet, so dass ein sekundäres Gewichtselement 150 und eine Verbindungsfeder 152 zwischen den Schienen des mittleren Abschnitts aufgenommen werden können. Die Feder 152 setzt sich aus einer Vielzahl von parallelen Federblättern zusammen, die an jedem Ende so eingespannt sind, dass sie sich in eine S-Konfiguration verformen. Die einzelnen Blätter werden durch Abstandsscheiben voneinander in Abstand gehalten,so dass zwischen ihnen keine Reibungskraft vorliegt. Die Federkonstruktion ermöglicht eine Bewegung des Gewichtes 150 längs eines geraden Weges, als ob es mit dem Basisarm durch ein viergliedriges Gestänge verbunden wäre. Bei Draufsicht haben die Federblätter die Gestalt von einer Sanduhr, wobei die Schmalabmessung etwa auf halbem Weg zwischen den Enden liegt.

Ersichtlicht ist, dass die Arbeitsweise des Zweifrequenzarmes 140 nach Fig. 8 funktional identisch mit der Anordnung nach Fig. 7 ist, bei der das sekundäre Gewichtselement 128 ebenfalls federnd längs eines linearen Weges beweglich gehalten ist.

Fig. 11 zeigt schematisch einen Zweifrequenzisolator unter Verwendung eines gewichtsbelasteten Hebelarmes, der in Fig. 7

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und 8 gezeigten Konstruktion und mit linear beweglich gehaltenem sekundären Gewicht. Die schematisch dargestellte Feder ist eine Linearfeder im Gegensatz zu der Torsionsfederanordnung bei den Hauptfederverbindungen der zuvor beschriebenen " Isolatoranordnungen. Wie jedoch zuvor erwähnt, arbeiten die beiden Federarten in äquivalenter Weise und stehen ihre Feder-

2 konstanten in folgender Beziehung zueinander: K„ = r K_L worin bedeuten: K_ Federkonstante der Torsionsfeder, K_ Federkonstante der Linearfeder und r den Abstand zwischen den Drehachsen 70 und 72.

Die beiden zu isolierenden Frequenzen für den Zweifrequenzisolator nach Fig. 11, der wie in Verbindung mit Fig. 3, 4,7 und 8 erwähnt aufgebaut ist, können mathematisch nach folgenden Gleichungen bestimmt werden.

Bei diesen Gleichungen bedeuten die grafisch in Fig. 11 wiedergegebenen Parameter:

M₁ - Masse der schwingenden Anordnung (d.h. Rotor und Transmission)

M, - Masse des zu isolierenden Körpers (Rumpfes)

K.J - Federkonstante der Linearfeder äquivalent zu den Haupttorsionskopplungsfedern

K₃ - Federkonstante für die sekundäre Feder-Massen-Anordnung

Mg - Masse des primären (steifen) Teils des gewichtsbelasteten Hebelarms, z.B. der Elemente 122, 124, 126 nach Fig. 7

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M- - Masse des sekundären Gewichtselementes, z.B. 128, nach Fig. 7

R - Abstand zwischen der Drehachse 70 (Fig. 3) und dem Schwerpunkt der Masse M^

r - Abstand zwischen der Drehachse 70 und der Drehachse 72 längs des Hebelarmes

1 - Abstand zwischen der Drehachse 70 und dem Schwerpunkt der sekundären Masse M₃

Z₁ - Verlagerung der Masse M₁ relativ zu einem stationären Bezugspunkt

Z₂ - Verlagerung der Masse M₉ relativ zum gleichen stationären Bezugspunkt

Z₃ - Verlagerung der Masse M_ relativ zum Hebelarm. Folgende Bewegungsgleichungen lassen sich aufstellen:

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1)² + M₃ φ² J V

G- υ tJ*..

1) Z₃ + K₁ (Z₁ - Z₂) = F sin

(f

1) B ₊ M₃ φ - I)I

+ M₀ (f)² + M₃ φ² J

V₃ + K₁ (-Z₁ + Z₂) =

(ρ - D V₁ - M₃ ^ V₂ + M₃V₃ + K₃Z₃ =

In Matrizenform umgewandelt ergibt sich (unter der Annahme

einer sinusförmigen Bewegung mit Z = - GO Z):

JV« — ΙΟ Fl* _Λ

11

-(K₁-

1" ^"21

32

I	^Z2	F
J	Z₃	O
		O

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_ 21 —

worin bedeuten:

_+Mß (f - 1)²

φ²

^M21^=MB if" ^Ί> Φ ^+Μ3 Φ

(i- 1)

M_{2 +Mß} (f)² +M₃ φ²

^M32^{= M}3 F

^M33 - ^M:

Die Lösung für Z_ kann formal wie folgt geschrieben werden:

-6O²M

13

-W²M

"23 2.

31

worin Λ = Determinante der dynamischen Matrix

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Die notwendige und ausreichende Bedingung, dass Z_ Null wird ist (bei Λ ungleich Null zum gleichen Zeitpunkt):

(K₁ -

23 2„

'33

Dies ergibt:

oder, nach gewisser Kürzung

^M3^MB ⁽f-

- ί^Κ1^Μ3^+Κ3^Β if -

f + M₃ (I - 1)

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- 23 -

Da es sich infolge von Ui bei dieser massgebenden Gleichung um eine quadratische handelt, versteht es sich, dass bei geeigneter Auswahl der veränderlichen Parameter K₁, K_, WL, R, r, 1 zwei Frequenzen vorliegen, bei denen das gewünschte Ziel,dass Z₂ gleich Null wird, erhalten werden kann.

Experimentell wurde festgestellt, dass das Isolierverhalten für den vorgehend beschriebenen Zweifrequenzisolator faktisch unabhängig vom Wert M, ist (solang wie K, entsprechend verändert wird), und dass die Isoliereigenschaften primär vom Wert I₀ abhängen, der durch die Gleichung

definiert ist. Der Wert I₀ ist nämlich vorherrschend der Parameter, der die Resonanzfrequenz zwischen der primären (unteren) und sekundären (höheren) Isolierfrequenz bestimmt. Eine Erhöhung der Werte für L_n verbreitert das Isolierfrequenzband nahe der primären Frequenz, da die Resonanzfrequenz oberhalb der Primärfrequenz näher an die sekundäre Frequenz nach oben verschoben wird.

Bei einem speziellen Beispiel wurde festgestellt, dass das Frequenzband nahe der primären Isolierfrequenz,bei dem die übertragbarkeit oder Durchlässigkeit bei 0,1 oder weniger gehalten werden kann, sich in einem gewissen Umfang steuern lässt und von etwa 20 auf 30 % zunimmt/ indem ΐ_ von 56 auf

2
kp/cm (800 auf 1200 psi) verändert wird. Eine solche Einstellung ist bei einem Einfachfrequenz-Insoliersystem nicht möglich, das im allgemeinen eine konstante Abstimmungsbandbreite von etwa bis 25 % besitzt.

Der Ausdruck für die Ubertragbarkeit bei dem Zweifrequenzsystem

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- 24- -

wird aus den obigen Gleichungen erhalten und beträgt

^Z2 _ <^Kr Ά>1> '^Κ3- ^Z1 (K₁- U²M₂₂) (K₃-

Es gibt zwei Frequenzen, bei denen T-O ist, und zwei Resonanzen, da sowohl Zähler als auch Nenner Polynome zweiter Ordnung von CJ_ sind.

Fig. 1O zeigt die übertragung bei einem Zweifrequenzsystem als Funktion der Frequenz. Der Schrieb nach Fig. 1O zeigt zwei Resonanzfrequenzen W ₁ und to _? und zwei Antiresonanzfrequenzen OJ ₁ und ^ω ?* Somit ist bei den erfindungsgemässen Ausführungen des Schwingungsisoliersystems mit einer Zweifrequenzisolierung eine Federeinrichtung zur Kopplung der vibratorischen Kräfte zwischen einer schwingenden Masse und einem zu isolierenden Körper vorgesehen.

Dabei umfasst die Federeinrichtung die Torsionsstäbe 52 und 64, wie in Fig. 4 gezeigt. Desweiteren umfasst diese Ausführung eine mit Trägheit behaftete Einrichtung, die zwischen der schwingenden Masse und dem Körper angeordnet ist und auf eine bestimmte Schwingungsfrequenz anspricht, um auf den Körper Kräfte aufzugeben, die weitestgehend die vibratorischen Kräfte von der bestimmten Frequenz, die über die Federeinrichtung gekoppelt sind, zu dämpfen. Wie erläutert, umfasst die mit Trägheit behaftete Einrichtung die Schwenkeinrichtungen, durch die der gewichtsbelastete Hebelarm mit der schwingenden Masse verbunden ist, und weiter den steifen Teil des Hebelarmes einschliesslich beispielsweise der Elemente 122,

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3\

und 126 bei dem in Fig. 7 gezeigten Arm.

Durch die Erfindung wird weiter eine Feder-Massen-Anordnung geschaffen, die auf die Bewegung der schwingenden Masse bei einer von der vorbestimmten Frequenz abweichenden Frequenz anspricht, um auf den Körper Kräfte aufzugeben, die weitestgehend die vibratorisehen Kräfte aus der anderen Frequenz, die über die Federeinrichtung gekoppelt sind, zu dämpfen. Wie erläutert, umfasst die Feder-Massen-Anordnung das sekundäre Gewicht und sein federndes Aufhängungssystem, z.B. das Gewicht 128 und die Feder 132 bei der in Fig. 7 gezeigten Ausführung.

Für den Fachmann versteht es sich, dass anhand der gegebenen Lehre verschiedene Modifikationen und Abänderungen an den vorbeschriebenen Ausführungsformen des erfindungsgemassen Schwingungsisoliersystems ohne Abweichen vom Wesen und Schutzbereich der Erfindung vorgenommen werden können.

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Leerseite

Claims

PATENTANSPRÜCHE

Schwingungsisoliervorrichtung zur Verbindung eines Körpers mit einer schwingenden Masse mit minimaler Schwingungsübertragung, gekennzeichnet durch

eine Verbindungseinrichtung (16, 18, 24, 26), die die schwingende Masse (10) an einer Vielzahl von Stellen (28, 30, 32, 34) mit dem Körper (12) verbindet und an jeder dieser Stellen aufweist:

einen gewichtsbelasteten Hebelarm (40, 42; 100; 120; 140),

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(öse) aaseea telex os-aeaeo teleqramme monapat telekopierer

ORIGINAL INSPECTED

eine erste Schwenkeinrichtung (56, 60) zum schwenkbaren Verbinden der Masse mit dem Hebelarm an einer ersten Drehstelle (70), die vom Schwerpunkt des Armes versetzt liegt,

eine zweite Schwenkeinrichtung (48) zum schwenkbaren Verbinden des Körpers mit dem Hebelarm an einer zweiten Drehstelle (72) , die zwischen der ersten Drehstelle und dem Schwerpunkt liegt, und

eine Torsionsfedereinrichtung (52, 64), die mit dem Hebelarm verbunden ist, um die Schwingungskräfte auf den Körper von der schwingenden Masse über die Schwenkeinrichtungen zu übertragen, wobei durch die schwingungsinduzierte Verlagerung des Hebelarms hervorgerufene Trägheitskräfte über die zweite Schwenkeinrichtung auf den Körper entgegengesetzt zu den mit dem Körper durch die- Torsionsfeder gekoppelten Schwingungskräften von einer ersten bestimmten Frequenz einwirken, so dass der Körper gegenüber einer schwingenden Bewegung aufgrund der Schwingungskräfte der ersten bestimmten Frequenz im wesentlichen isoliert ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Torsionsfedereinrichtung (52, 64) an der zweiten Drehstelle (72) mit dem Körper (12) und dem Hebelarm (40, 42; 100; 120; 140) verbunden ist, um an dieser Stelle eine federnde Schwenkwirkung zu schaffen.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Torsionsfedereinrichtung aufweist:

einen an einem ersten Ende mit dem Hebelarm (40, 42; 100;

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120; 14O) angekuppelten Torsionsstab (52, 64),

eine konzentrisch um den Torsionsstab angeordnete und mit diesem an dem dem ersten Ende gegenüberliegenden Ende verbundene Befestigungshülse (50),

eine die Hülse relativ zum Arm schwenkbar haltende Lagereinrichtung (48), und

eine Einrichtung (20), die den Körper mit der Befestigungshülse verbindet.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch

eine dritte,eine dritte Drehstelle am Hebelarm (100) schaffende Schwenkeinrichtung, wobei die dritte Drehstelle zu einer der Drehstellen (7O,72) ausgerichtet ist und

eine weitere Torsionsfedereinrichtung (115), die mit dem Hebelarm an der dritten Drehstelle verbunden ist, um den Schwingungskräften einen weiteren Federwiderstand entgegenzusetzen.
5. 'Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich

net, dass die dritte Drehstelle zur zweiten Drehstelle (72) ausgerichtet ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich net, dass die weitere Torsionsfedereinrichtung aufweist:

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einen an einem ersten Ende am Hebelarm (1OO) angekoppelten Torsionsstab (115),

eine konzentrisch um den Torsionsstab angeordnete und mit diesem an dem dem ersten Ende gegenüberliegenden Ende verbundene Befestigungshülse (117),

eine die Hülse relativ zum Arm schwenkbar haltende Lagereinrichtung (107), und

eine Einrichtung, die den Körper mit der Befestigungshülse verbindet.
7. Schwingungsisoliervorrichtung zur Verbindung eines Körpers mit einer schwingenden Masse mit minimaer Schwingungsübertragung, gekennzeichnet durch

einen gewichtsbelasteten Hebelarm (100, 120, 140),

eine erste Schwenkexnrichtung (56, 60), die schwenkbar die schwingende Masse mit dem Hebelarm an einer ersten auf letzterem liegenden Drehstelle (70) verbindet,

eine zweite Schwenkeinrichtung (48), die schwenkbar den Körper mit dem Hebelarm an einer zweiten, auf dem Arm gegenüber dessen Schwerpunkt versetzten Drehstelle (72) verbindet,

eine erste so aufgebaute und angeordnete Federeinrichtung (50, 52, 64), dass eine Verbindung für die Schwingungskräfte zwischen der schwingenden Masse und dem Körper vorliegt,

ein sekundäres Gewicht (109, 111, 128, 150), und

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eine zweite Federeinrichtung (115, 132, 152), die federnd das sekundäre Gewicht mit dem Hebelarm verbindet, so dass die durch die schwingungsinduzierte Verlagerung des Hebelarms und des sekundären Gewichts hervorgerufenen Trägheitskräfte auf den Körper über die zweite Schwenkeinrichtung einwirken, um den an den Körper über die erste Federeinrichtung angelegten Schwingungskräften von zwei unterschiedlichen Frequenzen entgegenzuwirken.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekenn ζ eic h net, dass die Federeinrichtung eine Torsionsfeder (52> 64) ist, die zwischen dem Körper und dem Hebelarm an der zweiten Drehstelle (72) angebunden ist, so dass die zweite Schwenkeinrichtung eine federnde Schwenkverbindung hervorruft.
9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das sekundäre Gewicht ein gewichtsbelastetes Element (101) aufweist, das mit dem gewichtsbelasteten Hebelarm (10O) schwenkbar verbunden ist, und dass die zweite Federe inrichtung eine Torsionsfeder (115) umfasst, die zwischen dem Hebelarm und dem gewichtsbehafteten Element an der Schwenkverbindung zwischen diesen angekoppelt ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch einen mit dem gewichtsbelasteten Hebelarm (120) verbundenen Führungszapfen (126), wobei das sekundäre Gewicht ein auf dem Führungszapfen gleitbares gewichtsbehaftetes Element (128) ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 1O, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Federeinrichtung ein Paar Druckfedern (132) aufweist, die so angeordnet sind, dass sie gegen

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das gewichtsbehaftete Element (128) entgegengesetzt gerichtete Federkräfte ausüben.
12. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Federeinrichtung eine Blattfeder

(152) umfasst, die mit dem Hebelarm (140) an einer Stelle zwischen der zweiten Drehstelle (72) und dem Schwerpunkt des Hebelarms verbunden ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch

einen Arm mit einem sekundären Gewicht und

eine Federeinrichtung zum federnden Verbinden des sekundären Gewichts mit dem Hebelarm, so dass die durch die schwingungsinduzierte Verlagerung des sekundären Gewichts hervorgerufenen Trägheitskräfte auf den Körper über die zweite Schwenkeinrichtung (72) einwirken und den zwischen der Masse (10) und dem Körper (12) anliegenden Schwingungskräften von einer zweiten bestimmten Frequenz entgegenwirken.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeich net, dass der gewichtsbelastete Hebelarm und das sekundäre Gewicht so aufgebaut und angeordnet sind, dass die Schwingungskräfte von der zweiten Frequenz,denen durch das sekundäre Gewicht und die Federeinrichtung entgegengewirkt wird, eine höhere Frequenz als die erste Frequenz haben.
15. Schwingungsisoliervorrichtung zur Verbindung eines Körpers mit einer schwingenden Masse mit minimaler Schwingungsübertragung, gekennzeichnet durch

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eine Verbindungseinrichtung (16, 18, 24, 26), die die schwingenden Masse (10) an einer Vielzahl von Stellen (28, 30, 32, 34) mit dem Körper (12) verbindet und an jeder dieser Stellen aufweist:

einen gewichtsbelasteten Hebelarm (120),

eine erste Schwenkeinrichtung (56, 60) zum schwenkbaren Verbinden der Masse mit dem Hebelarm an einer ersten, vom Schwerpunkt des Armes versetzten Drehstelle (70),

eine zweite Schwenkeinrichtung (48) zum schwenkbaren Verbinden den Körpers mit dem Hebelarm an einer zweiten zwischen der ersten und dem Schwerpunkt liegenden Drehstelle,

eine mit dem Hebelarm verbundene Torsionsfedereinrichtung (50, 52, 64), um die Schwingungskräfte von der schwingenden Masse über die Schwenkeinrichtungen auf den Körper zu übertragen,

einen am gewichtsbelasteten Hebelarm angekoppelten Führungszapfen (126),

ein gleitbar längs des Führungszapfens bewegliches gewichtsbehaftetes Element (128) und

ein Paar so angeordnete Druckfedern (132), dass sie auf das gewichtsbehaftete Element entgegengesetzt gerichtete Federkräfte ausüben, so dass die durch die schwingungsinduzierte Verlagerung des Hebelarms und des gewichtsbehafteten Elements hervorgerufenen Trägheitskräfte auf den Körper über die zweite Schwenkeinrichtung entgegengesetzt zu den auf den

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""ft —

Körper über die Torsionsfedereinrichtung angreifenden Schwingungskräften von einer ersten und zweiten bestimmten Frequenz ausgeübt werden und damit der Körper gegenüber einer schwingenden Bewegung aufgrund der Schwingungskräfte von der ersten und zweiten bestimmten Frequenz im wesentlichen isoliert ist.
16. Schwingungsisoliervorrichtung zur Verbindung eines Körpers mit einer schwingenden Masse mit minimaler Schwingungsübertragung, gekennzeichnet durch

eine Federeinrichtung (50, 52, 64), welche eine Verbindung für die Schwingungskräfte zwischen der schwingenden Masse (10) und dem Körper (12) schafft,

eine zwischen der schwingenden Masse und dem Körper angekoppelte Trägeeinrichtung (100, 120, 140), die bei einer Bewegung der schwingenden Masse mit einer bestimmten Frequenz anspricht, um den Körper mit Kräften zu beaufschlagen, die weitestgehend die über die Federeinrichtung angekoppelten Schwingungskräfte von der bestimmten Frequenz dämpfen, und

eine Feder-Massen-Anordnung, die auf eine Bewegung der schwingenden Masse bei einer von der bestimmten Frequenz abweichenden Frequenz anspricht, um den Körper mit Kräften zu beaufschlagen, die weitestgehend die über die Federeinrichtung angekoppelten Schwingungskräfte von der abweichenden Frequenz dämpfen.
17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die abweichende Frequenz höher als die bestimmte Frequenz ist.

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18. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die träge Einrichtung einen schwenkbar mit dem Körper (12) verbundenen gewichtsbelasteten Hebelarm (1OO-, 12O, 14O) aufweist, und dass die Feder-Massen-Anordnung ein federnd mit dem Hebelarm verbundenes Gewicht umfasst, so dass die Kräfte zum Dämpfen der Schwingungskräfte von den beiden Frequenzen auf den Körper über die Schwenkverbindung zwischen Hebelarm und Körper angelegt werden.
19. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine der Schwenkeinrichtungen so aufgebaut und angeordnet ist, dass eine erste und zweite Drehachse vorliegt, die zueinander senkrecht stehen, so dass sowohl die winkelmässigen als auch linearen Komponenten der von der Masse herrührenden Schwingungen isoliert werden können.
20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungeinrichtung eine Vierpunktverbindung zwischen der schwingenden Masse (1O) und dem Körper

(12) bildet, und dass die erste und zweite Drehachse, die zueinander senkrecht stehen, in der ersten Schwenkeinrichtung enthalten sind.

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