DE2819123C2

DE2819123C2 - Arrangement for vibration damping on structures or objects

Info

Publication number: DE2819123C2
Application number: DE19782819123
Authority: DE
Inventors: Gunnar Malmö Hagbjer
Original assignee: REDUC ACOUSTICS STOCKHOLM SE AB; Reduc Acoustics Stockholm AB
Current assignee: REDUC ACOUSTICS STOCKHOLM SE AB
Priority date: 1978-04-29
Filing date: 1978-04-29
Publication date: 1986-02-20
Also published as: DE2819123A1

Description

Bauteil (2) und der Struktur bzw. dem Objekt (1) angeordnet ist.Component (2) and the structure or the object (1) is arranged.

die Struktur bzw. das Objekt (1) eingelassen ist.the structure or the object (1) is embedded.

gedämpft, es wird aber eine erhebliche Verminderung der statischen Belastbarkeit in Kauf genommen.damped, but a considerable reduction in the static load capacity is accepted.

In der DE-PS 21 26 496 sind gedämpfte Strukturen aus Beton oder Leichtbeton beschrieben, wobei sich zwischen zwei Konstruktionsteilen eine Innenschicht aus viskoelastischem Material mit einer Dicke von 0,5 bis 1,0 mm befindet.In DE-PS 21 26 496 damped structures made of concrete or lightweight concrete are described, with an inner layer of viscoelastic material with a thickness of 0.5 between two construction parts up to 1.0 mm.

Wenn die Struktur zu schwingen beginnt, bewegenWhen the structure begins to vibrate, move

8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, 50 sich die beiden Konstruktionsteile relativ zueinander, dadurch gekennzeichnet, daß das starre Bauteil (2) in wobei in der an beiden Teilen anhaftenden viskoelastischen Schicht eine Scherung stattfindet, was zur Folge hat, daß die Schicht einen erheblichen Teil der Schwin-8. Device according to one of claims 1 to 7, 50 the two structural parts relative to one another, characterized in that the rigid component (2) is viscoelastic and adheres to both parts Shear takes place, which has the consequence that the layer takes a considerable part of the vibration

gungsenergie absorbiert.absorbing energy.

Ferner sind in der DE-OS 25 23 710 Strukturen beschrieben, bei denen die zwischen den Konstruktionstei-Furthermore, in DE-OS 25 23 710 structures are described in which the between the construction parts

Die vorliegende Erfindimg betrifft eine gattungsge- Ien angeordnete viskoelastische Schicht nicht als zusammäße Anordnung zur Schwingungsdämpfung an Struk- menhängende Schicht, sondern nur teilweise abdeckend türen oder Objekten, welche, wenn sie in Schwingungen ausgebildet ist.The present invention relates to a generically arranged viscoelastic layer not as a composite Arrangement for vibration damping on structure-dependent layer, but only partially covering doors or objects, which when formed into vibrations.

versetzt werden, normalerweise beträchtliche Ge- 60 Für die Dämpfung vieler Strukturen und Objekte haben sich die vorstehend beschriebenen bekannten Einrichtungen als ungeeignet erwiesen. Auch soweit eine zufriedenstellende Dämpfung erreicht wurde, mußten andere Nachteile in Kauf genommen werden, insbeson-65 dere eine Schwächung der statischen Festigkeit der Strukturen. Vielfach erwies es sich auch als nachteilig, daß die Objekte in ihrer vollen Ausdehnung in zwei oder mehrere durch zwischengeschaltete viskoelasti-are usually moved to a considerable extent the known devices described above have proven to be unsuitable. Also so far one If satisfactory damping was achieved, other disadvantages had to be accepted, in particular -65 or a weakening of the static strength of the structures. In many cases it also turned out to be disadvantageous that the objects in their full extent in two or more through interposed viscoelastic

räuschc aussenden.emit noise.

Die Strukturen auf welche sich die Erfindung bezieht, können aus üblichen Bau- bzw. Konstruktionsmaterialien aufgebaut sein, wie beispielsweise aus Stahl oder anderen Metallen, aus Beton, einschließlich Leichtbeton, aus Gips, aus Holz, einschließlich Bauteilen aus Holzfasern und Holzspänen und schließlich ebenso aus synthetischen Materialien.The structures to which the invention relates can be made of conventional building or construction materials be constructed, for example of steel or other metals, of concrete, including lightweight concrete, made of plaster of paris, of wood, including components made of wood fibers and wood chips and finally also of synthetic components Materials.

sehe Schichten voneinander getrennte Teile aufgeteilt wurden.see layers divided into separate parts became.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zur Schwingungsdämpfung an Strukturen oder Objekten zu schäften, bei der sowohl eine hohe statische Festigkeit der Struktur oder des Objekts als auch eine Dämpfung erzielt wird, die mindestens ebenso hoch ist wie die Dämpfung bei bekannten Strukiuren.The present invention is therefore based on the object of an arrangement for vibration damping to work on structures or objects in which both a high static strength of the structure or the object as well as a damping is achieved is at least as high as the damping in known structures.

Die Lösung dieser Aufgabe wird bei einer Einrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 erfindungsgemäß durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 erreicht Wie daraus hervorgeht ist es wesentlich, daß das viskoelastische Material mindestens in dem einen der beiden Teile in Bohrungen angeordnet ist und daß diese Bohrungen so tief sind, daß auch eine gute mechanische Verbindung der beiden Bauteile erzielt wird. Wesentlich ist ebenfalls, daß das viskoelastische Material an den Wänden der koelastischen Material 3 gefüllt, das sowohl an den Wänden der Bohrungen als auch am Teil 1 anhaftet. Bei der Ausführung nach F i g. 1 b ist das viskoelastische Material 3 oder ein anderes viskoelastisches Material nicht nur in den Bohrungen 4 angeordnet, sondern auch als eine übliche Dämpfungsschicht 5 zwischen den Teilen 1 und 2.The solution to this problem is at a facility according to the preamble of claim 1 according to the invention by the features in the characterizing part Part of claim 1 achieved As can be seen from it, it is essential that the viscoelastic Material is arranged in at least one of the two parts in bores and that these bores so are deep that a good mechanical connection of the two components is achieved. It is also essential that the viscoelastic material on the walls of the coelastic material 3 filled, which is to both the Walls of the holes as well as part 1 adhered. In the embodiment according to FIG. 1 b is the viscoelastic material 3 or another viscoelastic material arranged not only in the bores 4, but also as a conventional damping layer 5 between parts 1 and 2.

In der Ausführung nach Fi g. Ic ist Teil 1 mit Blindbohrungen 6 versehen, die den Bohrungen 4 in Teil 2In the embodiment according to Fi g. Ic is part 1 with blind holes 6 provided that the holes 4 in part 2

ίο entsprechen und jeweils koaxial zu ihnen angeordnet sind. Das viskoelastische Material 3 ist jeweils in die einander gegenüberliegenden Bohrungen 4 und 6 eingefüllt und haftet an den Wänden der Bohrungen. Bei der Ausführung nach Fi g. Id ist das viskoelastische Material oder ein anderes viskoelastisches Material weiterhin zwischen den Teilen 1 und 2 angeordnet.ίο correspond and each arranged coaxially to them are. The viscoelastic material 3 is filled into the opposite bores 4 and 6 and adheres to the walls of the holes. In the execution according to Fi g. Id is the viscoelastic material or another viscoelastic material is still arranged between parts 1 and 2.

Bei der Ausführung nach Fig. Ie ist die gleiche Anordnung wie in F i g. 1 a dargestellt, mit der Ausnahme, daß eine zusätzliche Schicht 7 aus nicht-viskoelasti-In the embodiment according to FIG. 1e, the arrangement is the same as in Fig. 1 a, with the exception that an additional layer 7 of non-viscoelastic

Bohrungen gut anhaftet, wodurch die die Dämpfung 20 schem Material zwischen den Teilen 1 und 2 angeordnet bewirkende starke Deformation des viskoelastischen ist Diese Schicht 7 kann beispielsweise bei einer beBores adheres well, whereby the damping 20 Shem material between the parts 1 and 2 is arranged causing strong deformation of the viscoelastic. This layer 7 can, for example, be

Materials sichergestellt wird.Material is ensured.

Ferner wird durch den Gegenstand der Erfindung erreicht, daß nicht nur die senkrecht zur Oberfläche der Tafeln verlaufenden Körperschwingungen gedämpft werden, sondern auch Schwingungen, die in Richtung parallel zur Ebene der Platten oder Tafeln erregt werden und parallel zu dieser Ebene schwingen.It is also achieved by the subject matter of the invention, that not only damped the body vibrations running perpendicular to the surface of the panels but also vibrations that are excited in a direction parallel to the plane of the plates or panels and swing parallel to this plane.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele für der; Gegenstand der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert.In the following, exemplary embodiments for the; Subject of the invention with reference to the drawings explained.

Fig. la bis 1f und die Fig.2a bis 2f zeigen Querschnitte durch verschiedene prinzipielle Ausführungsformen der Erfindung im Hinblick auf die Anordnung stimmten Anwendungsart elektrisch isolierend sein, aber wegen des Zusammenwirkens der Teile 1 und 2 muß sie in jedem Falle mit dem Teil 1 verbunden sein, beispielsweise durch Verklebung, und das viskoelastische Material 3 muß an der Schicht 7 anhaften. Die Ausführung nach F i g. If zeigt dieselbe Anordnung des viskoealstischen Materials wie die Ausführung nach Fig. Ic, mit der Ausnahme, daß eine Schicht 7, die der Schicht gemäß F i g. 1 e entspricht, zwischen den Teilen 1 und 2 angeordnet ist. In diesem letzteren Fall braucht die Schicht 7 nicht und in bestimmten Fällen soll sie sogar nicht an einem der beiden Teile 1 und 2 anhaften, aber die beiden Teile sind durch das viskoelastische Ma-Fig. La to 1f and Fig.2a to 2f show cross sections through various basic embodiments of the invention with regard to the arrangement correct application type be electrically insulating, but because of the interaction of parts 1 and 2 it must in any case be connected to part 1, for example by gluing, and the viscoelastic Material 3 must adhere to layer 7. The embodiment according to FIG. If shows the same arrangement of the viscoealstischen material like the embodiment according to Fig. Ic, with the exception that a layer 7, which the Layer according to FIG. 1 e corresponds, is arranged between parts 1 and 2. In this latter case needs the layer 7 not and in certain cases it should not even adhere to one of the two parts 1 and 2, but the two parts are due to the viscoelastic ma-

des viskoelastischen Dämpfungsmaterials in einer zu 35 terial in den Bohrungen 4 und 6 miteinander verbunden, dämpfenden Struktur oder einem Objekt. Die Ausführungen nach den F i g. 2a bis 2f entspre-of the viscoelastic damping material connected to one another in one to 35 material in bores 4 and 6, damping structure or an object. The statements according to FIGS. 2a to 2f correspond to

F i g. 3 zeigt einen Querschnitt durch ein Beispiel für die Erfindung, bei der die zu dämpfende Struktur aus chen jeweils einer der Ausführungen nach den Fi g. la bis If mit der Ausnahme, daß die Bohrungen 4' Blindbohrungen sind, die von der dem Teil 1 gegenüberlie-F i g. 3 shows a cross section through an example of the invention, in which the structure to be damped from chen each one of the embodiments according to the Fi g. la to If with the exception that the holes are 4 'blind holes which are different from the one opposite to part 1

F i g. 4 zeigt einen Querschnitt durch ein Dämpfungs- 40 genden Oberfläche des Teils 2 ausgehen,
feld gemäß F i g. 2b, das an der Außenseite einer Struk- Die Ausführungsformen nach den F i g. 1 a bis 1 f ha-F i g. 4 shows a cross section through a damping surface of the part 2,
field according to FIG. 2b, which is attached to the outside of a structure. The embodiments according to FIGS. 1 a to 1 f ha-

Bcton oder Leichtbeton besteht.Bcton or lightweight concrete is made.

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tür oder eines Objektes angeordnet ist.door or an object is arranged.

F i g. 5 zeigt in ähnlicher Weise ein Dämpfungsfeld nach Fig. Ib, das in eine Struktur oder ein Objekt eingelassen ist.F i g. 5 shows in a similar way a damping field according to FIG. 1b, which is let into a structure or an object is.

Fig.6 zeigt ein Dämpfungsfeld, das gemäß Fig. la ausgebildet ist und das in eine Struktur oder ein Objekt eingelassen ist und weiterhin mit einer Deckschicht versehen ist.FIG. 6 shows a damping field which, according to FIG is formed and which is embedded in a structure or an object and further provided with a cover layer is.

Fig.7 bis 11 zeigen Beispiele verschiedener gedämpfter Objekte gemäß der Erfindung, wobei die F i g. 7 und 8 einen Teil und einen Querschnitt durch einen Teil eines Sägeblattes zeigen, während die F i g. 9 und 10 jeweils einen Gesteinsbohrer und, im vergrößerten Maßstab, einen Schnitt durch diesen Gesteinsbohrer zeigen und F i g. 11 einen Schnitt durch einen zylindrischen Schaft darstellt.7 to 11 show examples of various damped Objects according to the invention, FIG. 7 and 8 a part and a cross section through show part of a saw blade, while FIG. 9 and 10 each a rock drill and, in the enlarged Scale, showing a section through this rock drill, and FIG. 11 a section through a cylindrical Shank represents.

Die F i g. 12 und 13 zeigen jeweils Schnitte durch zwei zusätzliche prinzipielle Ausführungsformen der Erfindung. The F i g. 12 and 13 each show sections through two additional basic embodiments of the invention.

In den Fig. la bis If und 2a bis 2f beziehen sich die Bezugsziffern 1 auf einen Teil einer Struktur oder eines Objektes, während die Bezugsziffer 2 ein starres Strukturbauteil oder ein abgetrenntes Versteifungsteil darstellt, das sich an den Teil 1 anlegt und mit 3 ist das viskoelastische Dämpfungsmaterial bezeichnet.In Figs. La to If and 2a to 2f, the relate Reference number 1 to a part of a structure or an object, while reference number 2 is a rigid structural component or a separate stiffening part that rests against part 1 and with 3 it is called viscoelastic damping material.

Bei der Ausführung nach Fig. la ist Teil 2 mit Bohrungen 4 versehen. Die Bohrungen 4 sind mit dem visben den Vorteil, daß die Bohrungen hergestellt werden können, nachdem die Teile 1 und 2 aufeinandergelegt sind. Dies ist besonders günstig bei den Ausführungsformen nach den Fig. lc, Id und 1f, bei denen es darauf ankommt, koaxial zueinander angeordnete Bohrungen 4 und 6 zu erhalten. Weitere Vorteile der Ausführungsformen nach Fig. 1 a bis 1 f sind erstens daß das viskoelast ische Material 3, insbesondere bei den Ausführungsformen nach den Fig. la, lc, Ie und If, in die Bohrungen eingefüllt werden kann, nachdem die Teile aufeinandergelegt sind und zweitens daß, wenn das viskoelastische Material zuerst auf Teil 1 aufgebracht wird, wie dies zweckmäßigerweise bei den Ausführungsformen nach den F i g. Ib und Id der Fall sein wird, und dann erst der mit den Bohrungen versehene Teil 2 auf den Teil 1 aufgelegt wird, die Bohrungen 4 dafür sorgen, daß Lufteinschlüsse zwischen den Teilen 1 und 2 vermieden werden, wodurch ein besseres Anhaften der beiden Teile aneinander erreicht wird. Weiterhin können Gase, die möglicherweise beim Aushärten des viskoelastischen Materials erzeugt wurden, durch die Bohrungen 4 entweichen, wodurch verhindert wird, daß derartige Gase zwischen den beiden Teilen einen die Haftfähigkeit verschlechternden Überdruck erzeugen.In the embodiment according to Fig. La is part 2 with holes 4 provided. The holes 4 are with the visben the advantage that the holes are made can after parts 1 and 2 are placed on top of each other. This is particularly favorable in the case of the embodiments according to Fig. Lc, Id and 1f, in which it is on arrives to obtain holes 4 and 6 arranged coaxially to one another. Further advantages of the embodiments according to Fig. 1 a to 1 f are first that the viscoelast ical Material 3, especially in the embodiments according to FIGS. La, lc, Ie and If, into the bores can be filled after the parts are placed on top of each other and, secondly, that when the viscoelastic Material is first applied to part 1, as expediently in the embodiments according to the F i g. Ib and Id will be the case, and only then will the provided with the holes part 2 is placed on the part 1, the holes 4 ensure that air inclusions between the parts 1 and 2 can be avoided, whereby a better adhesion of the two parts to each other is achieved. Furthermore, gases that may be generated when the viscoelastic material cures were generated, escape through the bores 4, thereby preventing such gases between the two parts generate an overpressure which deteriorates the adhesion.

Überraschenderweise hat es sich ergeben,daß mit der erfindungsgemäßen Einrichtung eine gleich gute Dämpfung — und in manchen Fällen eine beträchtlich bessereSurprisingly, it has been found that with the device according to the invention an equally good damping - and in some cases a considerably better one

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Dämpfung — erreicht werden kann, wie mit den Einrichtungen, die aus dem Stand der Technik bekannt sind. Die bekannten Einrichtungen mit viskoelastischer Dämpfung basieren auf der Tatsache, daß als Folge der Schwingung eine Scherung zwischen zwei räumlich getrennten Strukturteilen auftritt. Wenn sich zwischen diesen beiden Teilen eine viskoelastische Schicht befindet, weiche an den Teilen anhaftet, wird die Scherungsbewegung auf die Grenzflächen zwischen dieser Schicht und den Teilen übertragen, wobei die Scherungsarbeit in dem viskoelastischen Material Energieverluste in Form von Wärme zur Folge hat und dadurch die Schwingungen gedämpft werden. Als Regel gilt, daß die Verluste umso höher werden, je größer der Scherungswinkel, d. h. je dünner — bis hin zu bestimmten Grenzen — die viskoelastische Schicht ist. Die Gründe für die überraschend gute Dämpfung, sogar dann, wenn das viskoelastische Material erfindungsgemäß in Bohrungen angeordnet ist, sind noch nicht ganz geklärt. Ein Grund könnte, insbesondere bei den Ausführungsformen nach den Fi g. la bis If mit durch den Teil 2 hindurchlaufenden Bohrungen, sein, daß die Bohrungen selbst beim Biegen des Teils, infolge der Schwingung, deformiert werden, wobei auch das viskoelastische Material in den Bohrungen deformiert wird und auf diese Weise Energie absorbiert. Um eine möglichst vollständige Dämpfung zu erreichen, sollte die Entfernung zwischen einander benachbarten Bohrungen nicht größer sein als die Wellenlänge der Biegungsschwingung für die zu dämpfende Frequenz. Die Bohrungen sollen vorzugsweise von der Oberfläche zwischen den Teilen ausgehen und mindestens bis zur halben Dicke des jeweiligen Teiles reichen. Zur Dämpfung von Metallplatten sollte vorzugsweise ein Perforationsgrad von weniger als 30% verwendet werden, während ein Perforationsgrad von 1 bis 2% sich für die Dämpfung von Leichtbeton als ausreichend erwiesen hatAttenuation - can be achieved as with the devices known in the art. The known devices with viscoelastic damping are based on the fact that as a result of Vibration a shear occurs between two spatially separated structural parts. If there is between These two parts have a viscoelastic layer that adheres to the parts, causing the shear movement transferred to the interfaces between this layer and the parts, with the work of shear in the viscoelastic material results in energy losses in the form of heat and thereby the Vibrations are dampened. As a rule, the larger the shear angle, the higher the losses, d. H. the thinner - up to certain limits - the viscoelastic layer is. The reasons for the surprisingly good damping, even when the viscoelastic material according to the invention is in bores are arranged are not yet fully clarified. One reason could be, particularly with the embodiments according to the Fi g. la to If with running through part 2 Holes, so that the holes even when the part is bent, as a result of the vibration, are deformed, the viscoelastic material is also deformed in the bores and onto them Wise energy absorbed. In order to achieve as complete a damping as possible, the distance between adjacent bores must not be greater than the wavelength of the bending vibration for the frequency to be attenuated. The holes should preferably start from the surface between the parts and extend to at least half the thickness of the respective part. For damping metal plates a degree of perforation of less than 30% should preferably be used, while a degree of perforation of 1 to 2% has proven to be sufficient for damping lightweight concrete

Allgemein gesprochen sind die Dämpfungsmethoden nach den F i g. 1 a. 1 b und 1 e und ebenso nach F i g. 2a, 2b und 2e am besten zur Dämpfung von Metallplatten geeignet, während die Methoden entsprechend den F i g. Ic. 2f im allgemeinen und auch die Methoden nach den F i g. 2c, 2f am besten zur Dämpfung von Materialien wie Beton, Leichtbeton und Gips geeignet sind.Generally speaking, the damping methods according to FIGS. 1 a. 1 b and 1 e and also according to FIG. 2a, 2b and 2e best suited for damping metal plates, while the methods according to FIGS. Ic. 2f in general and also the methods according to the F i g. 2c, 2f are best suited for dampening materials such as concrete, lightweight concrete and plaster of paris.

Im folgenden werden einige Beispiele für experimenteile Ergebnisse angegeben:The following are some examples of experimental Results stated:

I. Zwei Betonplatten mit einer Länge von 2,4 m, einer Breite von 0,6 m und einer Dicke von etwa 7 cm wnrrlpn auff»inanH#»rcy#»iAort iop-maft Hpr Alisfljh- 5Λ .. — _e _a~ _yt-, "V" ' I. Two concrete slabs with a length of 2.4 m, a width of 0.6 m and a thickness of about 7 cm wnrrlpn auff »inanH #» rcy # »iAort iop-maft Hpr Alisfljh- 5Λ .. - _e _a ~ _yt -, "V"'

rungsform nach Fig. Ic) und zehn gleichmäßig verteilte Bohrungen mit einem Durchmesser von etwa 15 mm wurden durch die obere Platte hindurch und in die untere Platte hinein bis auf gut die Hälfte ihrer Dicke erzeugt Die Bohrungen wurden mit einer viskoelastischen dämpfenden Verbindung gefüllt, der eine bestimmte Zeit zum Aushärten gelassen wurden. Nach dem Aushärten wurden die Platten zu Schwingungen erregt und die Dämpfung wurde innerhalb eines Frequenzbereiches von 100 bis 1000 Hz gemessen. Die Ergebnisse erbrachten einen Gesamtverlustfaktor von 0,17 bei einer Resonanzfrequenz (125Hz) der Platte, was mit einem Verlustfaktor von 0,035 verglichen werden muß, wie er mit bekannten Einrichtungen erzielt werden kann.Approximation form according to Fig. Ic) and ten evenly distributed Holes with a diameter of about 15 mm were made through the top plate and into the lower plate to a good half of its thickness. The holes were made with filled with a viscoelastic damping compound, which allowed a certain time to harden became. After hardening, the panels were excited to vibrate and the damping was measured within a frequency range from 100 to 1000 Hz. The results yielded a total loss factor of 0.17 at one resonance frequency (125Hz) of the plate, which has to be compared with a loss factor of 0.035, as can be achieved with known devices.

M. Zwei Gipsplatten mit einer Länge von 0,5 m, einer Breite von 0,1 m und einer Dicke von 13 mm wurden entsprechend dem Beispiel nach F i g. 1 f aufeinandergelegt und eine Zwischenschicht 7 aus Filz wurden zwischen den Platten angeordnet Dann wurden acht gleichmäßig verteilte Bohrungen erzeugt, die durch die obere Platte hindurch und hinunter bis gut auf die Hälfte der Dicke der unteren Platte reichten. Die Bohrungen wurden mit einer viskoelastischen dämpfenden Verbindung gefüllt, der Zeit zum Aushärten gegeben wurde, wonach die Platten zu Schwingungen erregt wurden und die Dämpfung bei der Resonanzfrequenz der Platte von etwa 500 Hz gemessen wurde. Das Ergebnis erbrachte einen Gesamtverlustfaktor von 0,25 der mit einem Verlustfaktor von 0,10 verglichen werden muß, wie er bei einer Dämpfung mit bekannten Einrichtungen erhalten werden kann.M. Two plasterboards 0.5 m long, one Width of 0.1 m and a thickness of 13 mm were according to the example of FIG. 1 f placed on top of each other and an intermediate layer 7 of felt were placed between the plates. Then eight evenly spaced holes were made, those through the top plate and down to about half the thickness of the bottom plate Plate was enough. The holes were filled with a viscoelastic damping compound, the time was given to harden, after which the plates were excited to vibrate and the attenuation was measured at the resonance frequency of the plate of about 500 Hz. The result produced a total loss factor of 0.25 which can be compared with a loss factor of 0.10 must, as can be obtained with a damping with known devices.

Bei der Dämpfung mit bekannten Einrichtungen werden lediglich die senkrecht zur Oberfläche der Tafeln verlaufenden Körperschwingungen gedämpft. Die oben erwähnten Experimente haben jedoch überraschenderweise ergeben, daß bei der erfindungsgemäßen Einrichtung auch eine Dämpfung der Schwingungen stattfindet, die in Richtung parallel zur Ebene der Platten oder Tafeln erregt werden und parallel zu dieser Ebene schwingen. When damping with known devices only those perpendicular to the surface of the panels running body vibrations dampened. However, the above-mentioned experiments surprisingly show that in the device according to the invention there is also a damping of the vibrations, which are excited in a direction parallel to the plane of the plates or panels and vibrate parallel to this plane.

Ein Anwendungsbeispiel für die Erfindung ist in F i g. 3 dargestellt, welche einen Schnitt durch zwei aufeinandergelegte Platten 1 und 2 aus Beton oder Leichtbeton zeigt. Das dämpfende Material ist, entsprechend der Ausführungsform nach F i g. Ic, angeordnet, d. h. in Bohrungen 4, welche durch die ganze Platte 2 hindurchlaufen und übergehen in Bohrungen 6, welche in die Platte 1 bis zu gut der Hälfte ihrer Dicke hineinreichen. Im rechten Teil von F i g. 3 ist angezeigt, daß es nicht notwendig ist daß das dämpfende Material mehr als gut die Hälfte der Bohrungen 4 in der Platte 2 ausfüllt. Das Restvolumen der Bohrungen kann auf diese Weise mit Beton oder Zementmörtel 9 ausgefüllt werden.An example of application for the invention is shown in FIG. 3 shown, which is a section through two superimposed Shows panels 1 and 2 made of concrete or lightweight concrete. The damping material is, accordingly the embodiment according to FIG. Ic, arranged, d. H. in bores 4 which run through the entire plate 2 and merge into bores 6, which extend into the plate 1 up to a good half of its thickness. In the right part of FIG. 3 indicates that it is not necessary that the cushioning material be any more than good fills half of the holes 4 in the plate 2. The remaining volume of the holes can be used in this way Concrete or cement mortar 9 are filled.

Die erfindungsgemäße Einrichtung kann auch zur Dämpfung mit Hilfe von begrenzten Dämpfungsfeldern verwendet werden, welche an oder in einer Struktur oder einem Objekt angeordnet werden. Beispiele für eine Dämpfung durch begrenzte Dämpfungsfelder sind in den F i g. 4 bis 6 dargestellt wobei die gleichen Bezugszeichen wie in den F i g. 1 und 2 verwendet sind. F i g. 4 zeigt ein Dämpfungsfeld, das entsprechend der Ausführung nach F i g. 2b ausgebildet und an der Außenseite einer Struktur oder eines Objektes angeordnet ist. F i g. 5 zeigt ein Dämpfungsfeld, das entsprechend der Ausführung nach F i g. 1 b ausgebildet ist und in eine Struktur oder ein Objekt in solcher Weise eingelassen ist daß die Oberfläche des Teiles 2 fluchtend zur oberen Oberfläche der Struktur oder des Objektes 1 verläuft F i g. 6 zeigt ein Dämpfungsfeld, das entsprechend der Ausführung nach Fig. la ausgebildet ist und bis zu einer solchen Tiefe in die Oberfläche einer Struktur oder eines Objektes eingelassen ist daß eine Deckschicht 8, beispielsweise eine dünne Platte, die auf die Oberseite des Dämpfungsfeldes aufgelegt wird, fluchtend zur oberen Oberfläche der Struktur oder des Objektes 1 verläuft Es hat sich gezeigt daß bei Verwendung einer solchen Deckschicht die Dämpfung weiter verbessert werden kann. Eine Erklärung hierfür könnte darin bestehen, daß aufgrund der Deckschicht ein Ausbauchen des Dämpfungsmaterials in den Bohrungen als Folge der Biegungen der Struktur beim Schwingen verhindert wird und auf diese Weise das dämpfende Material einerThe device according to the invention can also be used for damping with the aid of limited damping fields used, which are arranged on or in a structure or an object. examples for damping by limited damping fields are shown in FIGS. 4 to 6 with the same reference numerals as in Figs. 1 and 2 are used. F i g. FIG. 4 shows a damping field that corresponds to FIG Execution according to FIG. 2b and arranged on the outside of a structure or an object is. F i g. FIG. 5 shows a damping field which, according to the embodiment according to FIG. 1 b is formed and in a Structure or an object is embedded in such a way that the surface of the part 2 is flush with the upper The surface of the structure or of the object 1 is shown in FIG. FIG. 6 shows a damping field that corresponds to FIG Execution according to Fig. La is formed and up to one such a depth is embedded in the surface of a structure or an object that a cover layer 8, For example, a thin plate that is placed on top of the damping field, in alignment with the upper one Surface of the structure or the object 1 runs. It has been shown that when using a such a top layer the attenuation can be further improved. One explanation for this could be that due to the cover layer bulging of the damping material in the holes as a result the bending of the structure when swinging is prevented and in this way the damping material of a

bestimmten Verlust erzeugenden Kompression unterworfen wird, anstatt sich frei zu expandieren und konvex aus den Bohrungen auszutreten.subjected to certain loss-producing compression instead of expanding freely and emerging convexly from the bores.

Im folgenden werden einige Beispiele gedämpfter Objekte aus Metall beschrieben.Some examples of damped metal objects are described below.

Die Fig.7 und 8 zeigen ein Sägeblatt 11, welches in üblicher Weise ausgebildet sein kann — beispielsweise für eine Gesteinssäge — und Zähne 12 und eine Achsbohrung 13 aufweist. Vorzugsweise sind in den beiden parallel zueinander verlaufenden ebenen Blattoberflächen 14 und 15 gleichmäßig verteilte eingefräste Ausnehmungen 16 vorgesehen, deren Bodenoberflächen parallel zu den Oberflächen 14 und 15 des Blattes verlaufen. In jeder Ausnehmung ist eine Schicht eines anhaftenden viskoelastischen Materials 17, vorzugsweise eines aushärtenden Materials vom Zweikomponententyp angeordnet. Außerhalb der viskoelastischen Schicht 17 ist eine perforierte Platte 18 in jeder der Ausnehmungen 16 angeordnet, wobei die äußeren Umrisse der Platten den Umrissen der jeweiligen Ausnehmungen 16 entsprechen oder ihnen ähnlich sind. Die Starrheit der Platten ist größer als die der Schicht 17. Die Summe der Dicken der viskoelastischen Schichten 17 und der Platten 18 ist zweckmäßigerweise so gewählt, daß die Oberflächen der Platten 18 mit der entsprechenden Oberfläehe des Blattes 11 fluchten oder etwas unterhalb dieser Oberfläche angeordnet sind. Die in F i g. 7 dargestellten Dämpfungsfelder besitzen mehr oder weniger die Gestalt des Längsschnittes einer Birne und sind in vier Dämpfungsfelder auf jeder Seite der Platte aufgeteilt, wobei die Däinpfungsfelder auf den beiden Seiten des Blattes gegeneinander winkelversetzt angeordnet sind. Dies geht aus den in Fig.4 mit gestrichelten Linien dargestellten Dämpfungsfelders auf der Rückseite des Blattes 11 hervor.7 and 8 show a saw blade 11, which in Can be designed in the usual way - for example for a rock saw - and teeth 12 and an axle bore 13 has. Preferably there are in the two flat sheet surfaces running parallel to one another 14 and 15 evenly distributed milled recesses 16 are provided, their bottom surfaces run parallel to surfaces 14 and 15 of the sheet. In each recess there is a layer of an adhesive viscoelastic material 17, preferably a hardening material of the two-component type arranged. Outside the viscoelastic layer 17 is a perforated plate 18 in each of the recesses 16, the outer contours of the plates corresponding to the contours of the respective recesses 16 or are similar to them. The rigidity of the panels is greater than that of layer 17. The sum of the The thickness of the viscoelastic layers 17 and the plates 18 is expediently chosen so that the surfaces of the plates 18 are aligned with the corresponding surface of the sheet 11 or slightly below this Surface are arranged. The in F i g. 7 attenuation fields shown have more or less the shape of the longitudinal section of a pear and are divided into four damping fields on each side of the plate, with the steaming fields on both sides of the Sheet are arranged offset from one another at an angle. This is evident from the dashed lines in FIG Attenuation fields shown on the back of the sheet 11 emerge.

F i g. 8 zeigt in vergrößertem Maßstab einen Schnitt nach der Linie VIII-VIH in Fig.8, aus dem hervorgeht, daß das viskoelastische Material 17 nicht nur zwischen dem Blatt 11 und der Platte 18 vorhanden ist, sondern während des Herstellungsverfahrens in die Bohrungen 19 der Platte 18 hineingedrückt wurde und sie völlig ausfüllte, während die Platte auf das noch nicht ausgehärtete Dämpfungsmaterial aufgelegt wurde.F i g. 8 shows, on an enlarged scale, a section along the line VIII-VIH in FIG. that the viscoelastic material 17 is not only present between the sheet 11 and the plate 18, but was pressed into the bores 19 of the plate 18 during the manufacturing process and completely filled while the plate was placed on the not yet hardened damping material.

In den Fig.9 und 10 ist dargestellt wie ein ausgedehntes Objekt gedämpft werden kann. Das Objekt ist in diesem Falle ein Bohrer 20 einer Gesteinsbohrmaschine. Der Querschnitt des Bohrers ist, wie in Fig. 10 dargestellt, ein regelmäßiges Sechseck und in alle der sechs in Längsrichtung laufenden Seitenoberflächen des Bohrers sind Dämpfungsfelder 2i gemäß der Ausführungsform nach Fig.5 eingelassen. In Abhängigkeit von der Länge des Objektes, der Frequenz bzw. Frequenzen, welche gedämpft werden sollen, und der Lage der Schwingungsbäuche können über die Länge des Objektes mehrere Dämpfungsfelder hintereinander angeordnet werden.In FIGS. 9 and 10 it is shown how an extended one Object can be damped. The object in this case is a drill 20 of a rock drilling machine. The cross section of the drill is, as shown in Fig. 10, a regular hexagon and in all of the six side surfaces of the drill running in the longitudinal direction are attenuation fields 2i according to the embodiment let in according to Fig. 5. Dependent on on the length of the object, the frequency or frequencies that are to be attenuated and the location of the antinodes, several damping fields can be arranged one behind the other over the length of the object will.

F i g. 11 zeigt einen Querschnitt durch eine ausgedehnte zylindrische Welle 22, in deren Peripherie sechs Dämpfungsfelder 23 in ähnlicher Weise eingelassen und gleichmäßig verteilt angeordnet sind. Sie verlaufen, wie bei dem vorerwähnten Fall in Längsrichtung der Welle. Bei praktischen Versuchen mit einem Sägeblatt für eine Gesteinssäge, das mit einer erfindungsgemäßen Einrichtung gedämpft wurde, wurde eine Verringerung des vom Sägeblatt abgegebenen Geräusches bis zu 18dB(A) erreicht, was einer Abnahme des Schalldrukkes auf'/« des Wertes, der mit einem nicht gedämpften Sägeblatt, das unter gleichen Bedingungen betrieben wird, entspricht. Die vom Ohr wahrgenommene Geräuschbelästigung geht damit auf ¹At des von einem nicht gedämpften Blatt hervorgerufenen Wertes zurück.F i g. 11 shows a cross section through an extended cylindrical shaft 22, in the periphery of which six damping fields 23 are embedded in a similar manner and are arranged evenly distributed. As in the case mentioned above, they run in the longitudinal direction of the shaft. In practical tests with a saw blade for a rock saw, which was damped with a device according to the invention, a reduction in the noise emitted by the saw blade of up to 18 dB (A) was achieved, which means a decrease in the sound pressure to '/' of the value that was not achieved with a damped saw blade that is operated under the same conditions. The noise annoyance perceived by the ear is thus reduced to ¹ At of the value produced by a non-muffled leaf.

Die Fig. 12 und 13 zeigen Querschnitte durch gedämpfte Strukturen oder Objekte gemäß der vorliegenden Erfindung, bei denen das viskoelastische Material 24 an der Außenseite fester starrer Körper 25, beispielsweise aus Stahl, und an der Außenseite von Rohren 26 jeweils anhaftet. Die Körper 25 und die Rohre 26 sind in Bohrungen in der Struktur bzw. den Objekten 1 und den aufgesetzten Bauteilen 2 so angeordnet, daß das viskoelastische Material 24 an den Wänden der Bohrungen haftet. Bei diesen Ausführungsformen werden geringere Mengen des viskoelastischen Materials btnötigi als wenn das Material die Querschnitte der Bohrungen ganz ausfüllt, wie es bei den früher beschriebenen Ausführungsformen der Fall war.12 and 13 show cross sections through damped Structures or objects according to the present invention, in which the viscoelastic material 24 on the outside solid rigid body 25, for example made of steel, and on the outside of pipes 26 each adheres. The body 25 and the tubes 26 are in bores in the structure or the objects 1 and the placed components 2 so arranged that the viscoelastic material 24 on the walls of the bores adheres. In these embodiments, smaller amounts of the viscoelastic material are required than when the material completely fills the cross-sections of the bores, as in the embodiments described earlier was the case.

In der Regel beträgt die Dicke der viskoelastischen Dämpfungsschichten 5 etwa 0,1 bis 1 mm, während die Querschnittflächen der Bohrungen in Abhängigkeit von der Art des zu dämpfenden Materials, seiner Starrheit usw. variieren können.As a rule, the thickness of the viscoelastic damping layers 5 is about 0.1 to 1 mm, while the Cross-sectional areas of the bores depending on the type of material to be damped, its rigidity etc. may vary.

Das am wenigsten komplizierte Verfahren besteht darin, kreiszylindrische Bohrungen herzustellen, beispielsweise durch Bohren oder Stanzen, aber eine weiter verbesserte Wirkung kann erreicht werden, in dem den Bohrungen eine andere geometrische Form gegeben wird.The least complicated method is to make circular cylindrical bores, for example by drilling or punching, but a further improved effect can be achieved in the the holes are given a different geometric shape.

Obwohl bisher in der Hauptsache symmetrische Objekte beschrieben worden sind, ist die Erfindung genauso auf nicht symmetrische Objekte anwendbar, beispielsweise Maschinenfundamente. In gleicher Weise können auch doppelt gebogene Oberflächen mit der erfindungsgemäßen Einrichtung gedämpft werden.Although mainly symmetrical objects have been described so far, the invention is the same Applicable to non-symmetrical objects such as machine foundations. In the same way double curved surfaces can also be damped with the device according to the invention.

Hierzu 3 Blatt ZeichnungenFor this purpose 3 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Arrangement for vibration damping on structures or objects, in which the vibration energy is absorbed in a viscoelastic material that is located between a rigid component and the structure or the object, thereby characterized in that the viscoelastic material (3) is arranged in the rigid component (2) first bores (4, 4 ') is introduced so that it is on the walls of the holes and on the contact surface with the structure or the object (1) adheres, and that the holes (4, 4 ') of the Interface between the component (2) and the structure or dome object (1) go out and over extend at least half the thickness of the component (2).

2. Device according to claim 1, characterized in that the bores (4) through the entire Extend the thickness of the rigid component (2) therethrough.

3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the distance between einan-

Structures within the meaning of the invention can be buildings or parts thereof, such as half-timbering, Beams or beams, plates. Walls, ceilings and floors; continue building structures, such as Bridges; finally machines and motors.

Objects within the meaning of the present invention can, for example, be components that are continuously or intermittently rotate, oscillate or perform translatory movements and which ones due to their movement or caused by shocks, blows or vibrations transferred to them and thereby emit sound. An example of such rotating components are circular saw blades, which, as is well known, emit strong noises when sawing.

Intermittently moving components that emit noises due to impacts are, for example Rock drill for rock drilling machines.

Objects in the sense of the present invention can also be components or construction elements, which, if operated in fluids, possibly due to turbulence or cavitation, for example in combination with other vibration-causing influences start vibrating like this

of the adjacent bores is not larger than the 25, for example in the case of turbine blades and the blades Wavelength of the bending oscillation for which is the case of centrifugal pumps.

damping frequency. The objects within the meaning of the present invention

4. Device according to claim 1, 2 or 3, marked can also be designed so that they are actually characterized by being immobile in the structure or the object (1), but due to their contact with egg-arranged second bores (6, 6 '). each 30 ner vibration source set in natural vibrations

can be, as is the case, for example, with machine foundations.

Generic arrangements for vibration damping on structures are z. B. from US-PS 30 78 969 known. However, these are L- or U-shaped beams, whose flexural rigidity counteracts vertical load is considerably weakened in that the legs have longitudinal slots that extend up to the Reach the bridge. There are stiffening plates on the legs

6. Device according to one of claims 1 to 5, 40 with the interposition of a viscoelastic layer characterized in that the viscoelastic is glued on. This causes vibrations of the carrier Material (24) adhesive to the outside of the wide- .... ...

ren rigid elements (25,26) is applied, which in the holes are arranged.

7. Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the same viscoelastic Material as a layer (5) between the rigid

are arranged coaxially to the first bores (4, 4) in the rigid component (2), the viscoelastic Material (3) is also introduced into the second bores (6, 6 ') and on the walls of the bores (6,6 ') adheres.

5. Device according to claim 4, characterized in that the second Qohrungen (6, 6 ') to extend to a depth of at least half the thickness of the structure or the object (1).