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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Dämpfung
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von Schwingungen großer Maschinen und Anlagen mit einem mit Dämpfungsmasse
gefüllten Dämpfertopf und dem sich in der Dämpfungsmasse abstützenden Dämpferstempel.
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Derartige Vorrichtung werden aus Umweltschutzgründen aber auch zum
Schutz von Gebäuden und Einrichtungen eingesetzt, um die von Maschinen und Anlagen
ausgehenden Schwingungen zu isolieren. Gegenüber mechanischen und hydraulischen
Stoßdämpfern weisen die bekannten Vorrichtungen den Vorteil auf, daß sie verschleißfrei
und in allen Freiheitsgraden des Systems arbeiten. Dies wird dadurch erreicht, daß
der Dämpferstempel sich in der Dämpfungsmasse durch die Dämpfungsmasse begrenzt
in horizontaler und vertikaler Richtung bewegen kann. Da die Dämpfungswirkung einer
derartigen Vorrichtung bei Aufnahme von Wasser oder Öl wesentlich beeinfluß, d.h.
verändert wird, ist versucht worden, den Bereich zwischen Dämpfertopf und Dämpfersteilipel
durch Manschetten u.ä. zu verschließen. Diese Schutzmanschetten weisen aber den
Nachteil auf, daß sie aufgrund der dynamischen Beanspruchung verschleißen, so daß
sie kein bleibender Schutz für die Dämpfungsmasse sind. Ein wesentlicher Nachteil
der bekannten Vorrichtungen ist aber, daß sie nur in vertikaler Richtung eingebaut
werden können, da ansonsten die in dem Dämpfertopf enthaltene Dämpfungsmasse aus
diesem herausfliessen könnte. Von daher ist es häufig notwendig, die zu dämpfenden
bzw. zu isolierenden Aggregate mit den Vorrichtungen durch aufwendige Zwi schenkonstruktionen
zu verbinden. Diese Zwischenkonstruktionen müssen ausreichend steif sein, so daß
es nicht selten sogar unmöglich ist, derartige Vorrichtungen bei beengten Verhältnissen
vorzusehen. Nachteilig ist außerdem, daß der Transport derartiger Vorrichtungen
mit besonderen Vorsichtsmaßnahmen verbunden sein muß, um eine Beeinflussung der
Dämpfungsmasse sicher zu verhindern.
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Schließlich ist die Montage aufwendig, weil die Vorrichtungen
jeweils
in vertikaler Stellung eingebracht werden müssen und weil bei Anordnung mehrerer
derartiger Vorrichtungen immer darauf geachtet werden muß, daß gleiche Vorrichtungen
mit gleichen Eigenschaften zum Einsatz kommen, weil die unterschiedlichsten Gehäuseformen
auf dem Markte sind.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfach bauende, ohne
Zwischenkonstruktion auch abweichend von der Vertikalen verwendbare Schwingungsdämpfungsvorrichtung
zu schaffen.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Dämpfungsmasse
in einer sie und den Fuß des Dämpferstempels umgebenden Hüllse eingeschlossen ist.
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Eine derart ausgebildete Vorrichtung weist den großen Vorteil auf,
daß die Dämpfungsmasse vor Umweltbeeinflussungen durch Wasser, 01 u.a. sie schädigende
Stoffe geschützt ist.
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Auch Verdunstungen u.ä. Beeinflussungen sind wirksam ausgeschlossen,
weil die Dämpfungsmasse insgesamt gesichert und von der Hülle umschlossen innerhalb
der Vorrichtung untergebracht ist. Die Wirkung der Vorrichtung bleibt von dieser
Anordnung unbeeinflußt, letztlich ist es sogar von Vorteil, daß die Beweglichkeit
des Dämpferstempels innerhalb der Dämpfungsmasse wegen der vorgegebenen Menge und
Anordnung noch genauer berechnet werden kann. Neben dem Schutzeffekt ergibt die
besondere Ausbildung der erfindungsgemäßen Vorwichtung den eminent wichtigen Vorteil,
daß nunmehr derartige Vorrichtung auch abweichend von der Vertikalen installiert
werden können. Die Dämpfungsmasse bleibt immer um den Dämpferstempel herum angeordnet
und erhalten, so daß eine derartige Vorrichtung nun praktisch in allen Lagen eingebaut
werden kann. Aufwendige Zwischenkonstruktionen sind nicht mehr nötig oder allenfalls
noch in ganz geringem Umfang zur Sicherung des jeweiligen Aggregates.
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Nach einer zweckmäßigen Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen,
daß die Hülle mittig des Schaftes des Dämpferstempels anvulkanisiert ist. Hierdurch
wird eine bleibende Verbindung zwischen diesen Teilen erreicht, die zugleich das
Einbringen der Dämpfungsmasse im Herstel lerwerk oder aber auch erst am Aufstellungsort
ermöglicht. Die besondere Verbindung der Hülle mit dem Dämpferstempel läßt es somit
zu, daß die erfindungsgemäße Vorrichtung zunächst ohne die Dämpfungsmasse transportiert
wird, wodurch insbesondere die Transportbedingungen erleichtert und beispielsweise
auch die getrennte Verschickung der Einzelteile möglich ist. Die in entsprechend
gesicherten Behältern getrennt transportierte Dämpfungsmasse kann dann am Aufstellungsort
gezielt eingebracht und dabei die Vollständigkeit des Aggregates noch einmal abschließend
überprüft werden.
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Das Einfüllen der Dämpfungsmasse im nachhinein und auch das Kontrollieren
dieses Materials ist besonders einfach, wenn, wie nach einer zweckmäßigen Ausbildung
vorgesehen, der Dämpferstempel als Hohl rohr ausgebildet ist, in dessen oberen Stutzen
eine lösbare Verschlußkappe einführbar ist. Da der Dämpferstempel anschließend von
oben belastet wird, kann die Verschlußkappe auf keinen Fall aus dem Stutzen herausrutschen
und das Dämpfungsmaterial freigeben. Hierzu kann eine korkenähnl iche Verschlußkappe
verwendet werden oder aber eine mit einem der oberen Platte entsprechend großen
Flansch, so daß eine gleichmäßige Auflastung und Belastung der Verschlußkappe gegeben
ist.
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Je nach Ausbildung der Vorrichtung kann es auch zweckmäßig sein,
die Verschlußkappe und die Öffnung seitlich am Hohl rohr vorzusehen oder aber eine
Öffnung mit Verschluß dort vorzusehen, um beispielsweise das Dämpfungsmaterial in
regelmäßigen Abständen kontrollieren zu können.
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Um die Hülle jeweils in einer bestimmten Position zu halten und/oder
um beim Transport eines bereits im Herstellerwerk mit Dämpfungsmasse versehenen
Aggregates zu erleichtern und zu sichern, ist es zweckmäßig, daß am oberen Rand
des Dämpfertopfes in Richtung Dämpferstempel ein vorkragender, im Abstand dazu endender
Winkel angeordnet ist. Bei einem runden Dämpfertopf ist dieser Winkel eine Art Kragen,
während bei rechteckigem oder quadratischem Dämpfertopf entsprechende Teilstücke
Verwendung finden.
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Eine in alle Freiheitsgrade des Systems gleiche Dämpfungswirkung
wird erzielt, wenn, wie erfindungsgemäß vorgesehen, der Dämpferstempel am in der
Dämpfungsmasse ruhenden Ende kugelförmig ausgebildet ist. Dabei kann es sich um
eine aus zwei kugelförmigen Halbschalen bestehende Form oder auch eine Hohl form
handeln, durch die hindurch die Dämpfungsmasse eingefüllt werden kann.
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Die Wirkung der Dämpfungsmasse wird nicht oder wenn überhaupt nur
geringfügig durch die Hülle beeinflußt, insbesondere dann, wenn sie aus einem elastischen
Material besteht. Dabei wird zweckmäßigerweise ein gegen Öl u.ä. Stoffe resistentes
elastisches Material verwendet, das darüberhinaus zweckmäßigerweise alterungsbeständig
sein soll.
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Eine Vereinfachung der Montage ist gegeben, wenn am oberen Ende des
Hohlrohres des Dämpferstempels Klemmlaschen angeordnet sind. In diese Klemmlaschen
wird die Hülle fixiert, die dazu entweder entsprechende Ansätze aufweist oder aber
einfach zwischen den beiden Backen der Klemmlaschen festgesetzt wird. Bei einer
derartigen Ausbildung können alle Einzelteile angeliefert und erst am Aufstellungsort
montiert werden, wodurch es auch möglich ist, Dämpfungskörper zu schaffen, die genau
den jeweiligen Bedingungen entsprechend ausgebildet sind, da sie noch am Aufstellungsort
jeweils
angepaßt bzw. geändert werden können.
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Auf die weiter oben beschriebenen Winkel kann dann verzichtet werden,
wenn die Wände des Dämpfertopfes schräg nach innen und oben verlaufend ausgebildet
sind. Bei einem derart ausgebildeten Dämpfertopf kann die Hülle mit dem eingefüllten
Dämpfungsmaterial nicht aus dem Dämpfertopf herausfallen, auch dann nicht, wenn
das Aggregat in Schrägstellung montiert werden muß. Der Schwerpunkt der mit der
Dämpfungsmasse gefüllten Hülle liegt immer im Bereich des Bodens des Dämpfertopfes.
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Eine gewichtsmäßig günstige und ausreichend stabile Ausbildung der
Vorrichtung sieht vor, daß die Wände nur aus mit dem Boden des Dämpfertopfes verbundenen,
im Abstand zueinander angeordneten Teilstreben besteht. Diese Teilstreben umfassen
die elastische Hülle ausreichend sicher, geben dieser somit eine Art Stützkorsett
und geben dennoch im gewissen Rahmen nach, wenn sich dieses als zweckmäßig und notwendig
erweist.
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Grundsätzlich ist es bekannt, derartige Dämpfer mit zusätzlichen
Federkörpern zu versehen, die dann im Abstand dazu, meist ihn umgebend angeordnet
werden. Nachteilig dabei ist, daß die Anordnung der Dämpfungsfedern ein Eindringen
von Schmutz und Öl u.ä. begünstigt, weil sie auf Distanzhaltern ruhend sich an der
oberen Lagerseite abstützen.
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Erfindungsgemäß ist nun vorgesehen, daß rund um den Dämpfertopf oder
in einer ähnlichen Anordnung Dämpfungsfedern angeordnet sind, die sich an der unteren
Lagerseite und an von der oberen Endplatte abstehenden Distanzstücken abstützend
angeordnet sind. Damit ist zusätzlich verhindert, daß über den oberen Rand des Dämpfertopfes
Schmutz oder Dlpartikel auf die Hülle und auch in den Dämpfertopf hineingelangen.
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Die Distanzstücke schützen diesen Bereich vorteilhaft zuzusätzlich.
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Eine Art Baukastensystem wird erfindungsgemäß dadurch geschaffen,
daß jeder Dämpferstempel und jeder Dämpfertopf eine gleichausgebildete Endplatte
aufweisen, ebenso die Dämpfungsfedern, wobei diese Bohrungen tragen, die mit in
den Verbindungsplatten für mehrere Dämpfungskörper vorgesehenen Bohrungen korrespondierend
angeordnet und ausgebildet sind. Jeder Dämpfungskörper bildet damit eine vollständige
Baueinheit, ebenso wie die Dämpfungsfedern, die dann in beliebiger Anordnung miteinander
komponiert werden können, je nach Zweckmäßigkeit bzw. vorgegebenen Notwendigkeiten
am Einsatzort. Mehrere derartige Dämpfungskörper und auch Dämpfungsfedern werden
über die Verbindungsplatten miteinander verbunden, was unabhängig von der jeweilig
gewählten Komposition immer möglich ist, weil sie über korrespondierende Bohrungen
verfügen. Sind diese Bohrungen mit einem Gewinde versehen, so wird die kombinierte
Anordnung verschiedener einzelner Körper noch zusätzlich erleichtert.
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Eine wirtschaftliche Ersatzteil- bzw. Lagerhalterung ist mit einer
derartigen Ausbildung ebenso verbunden, wie eine wirtschaftlichere Fertigung. Zwischen
den einzelnen Dämpfungskörpern und Dämpfungsfederkörpern und den beiden Lagerseiten
werden isolierende und dämpfende Platten angeordnet.
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Ein Auswandern dieser Platten wird erfindungsgemäß dadurch sicher
unterbunden, daß die Endplatten auf den Lagersei ten anvulkanisierte Gummiplatten
aufweisen. Nach einer weiteren Ausbildung ist es auch möglich, die Endplatten in
Gummi eingeschmolzen auszubilden. Derartige Platten sind damit wenig oder gar nicht
mehr ölanfällig, so daß ihre Standzeit wesentlich erhöht wird. Das Herauswandern
wird weiter dadurch unterbunden, daß sie von Transportbändern zusammengehalten werden,
die unter Umständen auch um die Endplatten sich erstrecken und damit eine hohe Stabilität
aufweisen.
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Die Erfindung zeichnet sich insbesondere dadurch aus, daß ein sehr
einfach bauender Dämpfungskörper geschaffen ist, der sehr vielseitig ist und der
vor allem in allen Lagen eingebaut werden kann, ohne daß die Gefahr besteht, daß
die eingefüllte Dämpfungsmasse herausläuft oder herausquillt. Gleichzeitig ist damit
eine Überwachung, falls notwendig, der Dämpfungsmasse wesentlich erleichtert, insbesondere
dann, wenn entsprechende Öffnungen zusätzlich oder nur an den Seiten des Hohlrohres
ausgebildet sind. Schließlich ist die Wirksamkeit der Dämpfungsmasse und ihre genaue
Wirkung über lange Zeitabschnitte gewährleistet, weil sie vor Umwelteinflüssen geschützt
in der sie umgebenden Hülle montiert ist. Aufgrund der vielseitigen Einbaumöglichkeiten
kann auf aufwendige Zwischenkonstruktionen völlig verzichtet werden, wodurch bei
der Anwendung derartiger Dämpfungskörper verringerte Kosten anfallen bei verbesserter
Wirkung. Aus diesem Grunde kann mit Berechtigung bei den erfindungsgemäßen Dämpfungskörpern
von Sicherheitsdämpfern gesprochen werden.
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Weitere Einzelheiten und Vorteile des Erfindungsgegenstandes ergeben
sich aus der nachfolgenden Beschreibung der zugehörigen Zeichnung, in der bevorzugte
Ausführungsbeispiele mit den dazu notwendigen Einzelheiten und Einzelteilen dargestellt
sind. Es zeigen: Fig. 1 einen Schnitt durch einen eingebauten Sicherheitsdämpfer,
Fig. 2 einen kugelförmig ausgebildeten Fuß eines Dämpf es tempels, Fig. 3 eine Verschlußkappe
im Schnitt, Fig. 4 einen teilweisen Schnitt durch einen Sicherheitsdämpfer, Fig.
5 einen Sicherheitsdämpfer mit schrägen Wänden, Fig. 6 eine Draufsicht auf einen
Dämpfertopf,
Fig. 7 einen Sicherheitsdämpfer mit zusätzlichen Dämpfungsfedern
und Fig. 8 eine Bausatz mehrerer Sicherheitsdämpfer in perspektivischer Darstellung.
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Der in Fig. 1 dargestellte Sicherheitsdämpfer 1 ist zwischen der
oberen Lagerseite 2 und der unteren Lagerseite 3 eingespannt. Er besteht aus dem
Dämpfertopf 4, dem in den Dämpfertopf hineinragenden Dämpferstempel 5 und der den
Dämpfertopf weitgehend ausfüllenden Dämpfungsmasse 6.
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Der Fuß 7 des Dämpferstempels 5 ist entweder mit einem umlaufenden
Kragen versehen, wie in Fig. 2 dargestellt kugelförmig ausgebildet oder aber beispielsweise
mit einem eckigen Ansatz versehen, um so die Dämpfungswirkung in möglichst allen
Freiheitsgraden des Systems gleichmäßig zu gewährleisten.
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Bei dem Dämpferstempel 5 handelt es sich um ein Hohl rohr 11, dessen
Schaft 8 im unteren Teil den besonders geformten Fuß 7 und dessen oberes Ende 9
in Form eines durch die Verschlußkappe 13 verschlossenen Stutzens 12 aufweist.
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Etwa mittig des Schaftes 8 ist eine Hülle lo anvulkanisiert, die
entweder nur in diesem Bereich fixiert ist oder aber auch noch mit dem Dämpfertopf
4 an einzelnen Stellen oder in allen Berührungsflächen.
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Der obere Rand 15 des Dämpfertopfes 4 ist mit einem Winkel 16 ausgerüstet,
um so die Hülle lo zusätzlich zu fixieren. Der Winkel 16 ist so angeordnet, daß
er dem Dämpferstempel 5 genügend Bewegungsfreiheit beläßt, gleichzeitig aber die
Hülle lo an einem unbeabsichtigten Herausrutschen aus dem Dämpfertopf 4 wirksam
nindert, beispielsweise wenn der gesamte Sicherheitsdämpfer 1 nicht wie in den Fig.
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dargestellt, senkrecht, sondern beispielsweise horizontalliegend
bzw.
befestigt angeordnet ist.
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Eine andere Möglichkeit der Verbindung der Hülle lo mit dem Dämpferstempel
5 ist in Fig. 4 wiedergegeben, wo die Hülle lo einfach über die Klemmlasche 17 fixiert
wird.
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Im dargestellten Beispiel ist es nicht einmal notwendig, die Hülle
lo in diesem Bereich besonders auszubilden. Es ist aber auch denkbar, ihr einen
winkelförmigen Kragen zu geben, der eine Fixierung mit der Klemmlasche 17 erleichtert.
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Statt der in Fig. 1 wiedergegebenen Winkel 16 ist es möglich, die
Wand 18 vom Boden 19 aus schräg in Richtung Dämpferstempel 5 verlaufend auszubilden.
Die Hülle lo ist damit wirksam daran gehindert, aus dem Dämpfungstopf 4 herauszurutschen.
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Statt eines geschlossenen Dämpfertopfes 4 ist nach Fig. 6 ein nur
aus Teilstreben 20, 21 sowie Boden 19 bestehender Dämpfertopf vorgesehen. Diese
Teilstreben 20, 21 sind ausreichend, um die Hülle lo so zu stabilisieren, daß sie
ihren Aufgaben voll genügen kann.
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Zum Schutz des Sicherheitsdämpfers 1 vor Spritzwasser und Öl u.ä.
sind die sich an den Distanzstücken 24 abstützenden Dämpfungsfedern 22, 23 vorgesehen.
Die Dämpferungsfedern 22, 23 unterstützen natürlich gleichzeitig die Wirkung der
Sicherheitsdämpfer 1. Fig. 7 verdeutlicht, daß sich Distanzstücke 24 und Wand 18
überlappen, so daß ein insgesamt sicherer Schutz des Sicherheitsdämpfers gegeben
ist und seine Lebensdauer damit wesentlich verringert werden kann.
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Eine Vielzahl von Gehäuseformen erübrigt sich nach der gerade in
Fig. 8 dargestellten Ausbildung, wo vorgesehen ist, daß jede einzelne Dämpfungsfeder
22, 23 bzw. jeder Dämpferstempel 5 und Dämpfertopf 4 eine gleichausgebildete Endplatte
25, 26 aufweisen. Die Endplatten verschiedener Sicherheitsdämpfer 1 ihrerseits werden
dann wiederum über
Verbindungsplatten 29 wirksam miteinander verbunden,
wozu sie korrespondierende Bohrungen 28 bzw. 30, 31 aufweisen.
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Die obere Endplatte und auch die untere Endplatte werden ihrerseits
gegenüber den oberen und unteren Lagerseiten 2, 3 zusätzlich geschützt und abgefedert,
indem jeweils endseitig eine Gummiplatte 27 vorgesehen ist. Diese Gummiplatte kann
auch so ausgebildet werden, daß die Verbindungsplatten jeweils darin einvulkanisiert
sind.
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Mit 32 und 33 sind die Dämpfungskörper bezeichnet, die entweder aus
Dämpfertopf 4, Dämpferstempel 5 und Dämpfungsmasse 6 oder aus Distanzstück 24 und
Dämpfungsfeder 22 bzw. 23 bestehen.