DE3025587A1 - Vorrichtung zum daempfen von schwingungen bei arbeitsmaschinen mit vertikal angeordneter rotorwelle - Google Patents

Description

PATENTANWÄLTE MEINKE UND DABRINGHAUS

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4600 DORTMUND 1, " ¹^

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Anmelderin : Uhde GmbH, Deggingstr. 10-12, 4600 Dortmund

Bezeichnung : "Vorrichtung zum Dämpfen von Schwingungen

bei Arbeitsmaschinen mit vertikal.angeordneter Rotorwelle"

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Die Erfindung richtet sich auf eine Vorrichtung zum Dämpfen von Schwingungen bei Arbeitsmaschinen mit vertikal angeordneter Rotorwelle.

Bei Arbeitsmaschinen mit vertikal angeordneter Rotorwelle, 25.B. bei vertikal angeordneten Kühlwasaerpumpen od. dgl., ist die meßtechnische Ermittlung des Schwingungsverhaltene der Gesamt anordnung vor dem Einbau häufig nicht oder nur mit sehr großem Aufwand möglich. Theoretische Überlegungen, z.B. von J. P. Den Hartog "mechanische Schwingungen", Springer Verlag 1952 oder in VDW-Konstrukteur-Arbeitstagung Januar 1969, WZL Seite 288 ff., vermögen bereits Lösungsansätze bei schwingenden Systemen zu vermitteln, die bei den vorliegenden Arbeitsmaschinen auftretenden komplexen Schwingungsverhaltensweisen können hier jedoch noch nicht als bewältigt entnommen werden.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Lösung, mit der die Schwingungsamplituden bei vertikalen Arbeitsmaschinen auf zulässige Werte herabgedämpft und die Dämpfung nach Einbau der Maschinen vorgenommen werden kann. Bereits inbetriebbefindliche Arbeitsmaschinen sollen mit einfachen Mitteln nachgerüstet werden können.

Bei einer Vorrichtung der eingangs bezeichneten Art wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung durch eine elastisch gegenüber der Arbeitsmaschine aufgehängte, ringförmige Tilgermasse gelöst.

Der Vorteil der Erfindung besteht insbesondere darin, daß lediglich ein Schwingungstilgungselement notwendig.ist, um die auftretenden Schwingungen zu dämpfen. Die elastische Aufhängung und die ringförmige Ausbildung der Tilgerniasse bewirken, daß diese drei Preiheitsgrade aufweist, d.h. horizontal, vertikal und verdrehbar angeordnet ist, so daß sie auch in vorher nicht definierbaren Schwingungsebenen zu schwingen in der Lage ist und sich auch bei
Betrieb der Arbeitsmaschinen unterschiedlichen Schwingungs ebenen anpaßen kann.

In Ausgestaltung ist nach der Erfindung vorgesehen, daß die ringförmige Tilgermasse mit wenigstens drei über
den Umfang gleichmäßig verteilten, horizontal wirkenden Federelementen und mit wenigstens drei gleichmäßig
über den Umfang verteilten vertikal wirkenden Federelementen ausgerüstet ist.

Das Vorsehen derartiger Elemente gibt der Tilgermasse
die Möglichkeit, sich in unterschiedlichen Schwingungsebenen zu bewegen und gleichzeitig die notwendigen Impulse zur Dämpfung auf die Arbeitsmaschine mit einfachen Mitteln zu übertragen. Unter dem Ausdruck Federelemente

werden alle hier in Frage kommenden elastischen Aufhängungen verstanden. Es kann sich dabei in gleicher Weise um Lagerstellen mit elastischen Werkstoffen, wie z.B. Gummipuffer, oder aber um Blatt- oder Spiralfedern od. dgl. handeln.

In besonderer Ausgestaltung ist nach der Erfindung vorgesehen, daß die Federelemente justierbar an der ringförmigen Tilgermasse angeordnet sind. Damit läßt oich mit einfachen Mitteln eine Frequenzabstimmung·, auch bei laufender Arbeitsmaschine vornehmen. Bei stehender Arbeitsmaschine können Federn gegen Federn mit anderen Kennwerten ausgetauscht und nachjustiert werden, um sich dem jeweiligen Schwingungsverhalten des Gesamtsystemes anpassen zu können.

Nach der Erfindung kann auch vorgesehen sein, daß sich wenigstens die vertikal wirkenden Federelemente auf mit der Arbeitsmaschine fest verbundenen Halteeleruenten abstützen. Bei diesen Halteelementen kann es sich beispielsweise um Winkeleisen oder um einen um das Gehäuse der Arbeitsmaschine gelegten Winkelring handeln, der dann z.B. mit dem Gehäuse verschweißt, verschraubt oder in anderer Weise fest verbunden ist. Bei Federbruch od. dgl. verhindert die erfindungsgemäße Halterung das Herabfallen der Tilgermasse und damit die Beschädigung der Arbeitsmaschine.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aufgrund der nachfolgenden Beschreibung sowie anhand der Zeichnung. Diese zeigt in

Pig. 1 eine vereinfacht dargestellte Aufsicht auf eine Arbeitsmaschine mit Schwingungstilger und in

Fig. 2 eine Seitenansicht einer Arbeitsmaschine in vereinfachter Darstellung mit dem Schwingungstilger im Schnitt.

Auf einer mit 1 bezeichneten Horizontalebene ist eine Arbeitsmaschine 2 vertikal angeordnet. Im dargestellten Beispiel handelt es sich um einen Motor 3 mit angeflanschtem Kupplungsteil 4 und dem Arbeitsmaschinengehäuse 5, z.B. einer Kühlwasserpumpe.

In seinem oberen Bereich ist der Motor 3 mit Winkeleisenelementen 6 ausgerüstet, die z.B. an dem Gehäuse verschweißt sind und als Halteelemente für vertikale Federelemente 7 dienen, die ihrerseits eine ringförmige Tilgermasse 8 tragen, wie sich aus den Figuren ergibt.

Die Tilgermasse 8 stützt sich in horizontaler Ebene mit weiteren Federelementen 9 am Gehäuse des Motores 3 oder an den Unterstützungen 6 ab, wie dies in der Schnittzeichnung nach Fig. 2 vereinfacht dargestellt ist. Die horizontalen Federelemente 9 sind justierbar, z.B. über

Schraubelemente 10, in der Tilgermasse 8 gelagert und nachstellbar. In gleicher Weise können auch die Federelemente 7 nachstellbar an der Tilgermasse 8 angeordnet sein, was jedoch nicht näher dargestellt ist.

Natürlich ist das beschriebene Ausführungsbeispiel noch in vielfacher Hinsicht abzuändern, ohne den Grundgedanken der Erfindung zu verlassen. So kann neben den in den Figuren 1 und 2 dargestellten vier jeweils paarweise angeordneten Federelementen 7 und 9 dort auch drei gleichmäßig über den Umfang verteilte Federelementen paare vorgesehen sein. Neben der paarweisen Anordnung der Federelemente können diese auch versetzt an der Tilgermasse 8 angeordnet sein. Die Tilgermasse 8 selbst kann aus Kreissegmenten zusammenbaubar sein, oder aus einem geschlossenem Kreisring bestehen. Auch kann die Tilgermasse 8 mit Einrichtungen versehen sein, die zur Aufnahme von Auswuchtelementen dienen, was jedoch ebenfalls nicht näher dargestellt ist. Die Federelemente selbst können Druck- oder Blattfedern sein, je nach Anordnung der Tilgermasse. Sie können von elastischen Kunststoffelementen oder Gummiblöcken gebildet sein und dgl. mehr. Neben der dargestellten Anordnung der Unterstützungen 6 unterhalb der Tilgermasse können diese auch oberhalb der Tilgermasse angeordnet sein. Die Tilgermasse kann dann an ihnen aufgehängt sein und mit entsprechenden Endanschlägen versehen sein, die das Durch fallen der Tilgermasse bei Federbruch verhindern.

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Claims (4)

1. I₅) Vorrichtung zum Dämpfen von Schwingungen bei Arbeitsmaschinen mit vertikal angeordneter Rotorwelle, gekennzeichnet durch eine elastisch gegenüber der Arbeitsmaschine (2) aufgehängte, ringförmige Tilgermasse (8).
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ringförmige Tilgermasse mit wenigstens drei über den Umfang gleichmäßig verteilten, horizontal wirkenden Federelementen (9) und mit wenigstens drei gleichmäßig über den Umfang verteilten, vertikal wirkenden Federelementen (7) ausgerüstet ist.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Federelemente (7 u./od. 9) justierbar an der ringförmigen Tilgermasse (8) angeordnet sind.
4. 4. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich wenigstens die vertikal wirkenden Federelemente (7) auf mit der Arbeitsmaschine (2) fest verbundenen Halteelementen (6) abstützen.