DE3627451A1

DE3627451A1 - Dynamische daempfungseinrichtung fuer plattenlaufwerke

Info

Publication number: DE3627451A1
Application number: DE19863627451
Authority: DE
Inventors: Joseph T Castagna; Sean Mceligot
Original assignee: Priam Corp
Current assignee: Priam Corp
Priority date: 1985-08-15
Filing date: 1986-08-13
Publication date: 1987-02-19
Also published as: JPS6241440A; GB8619002D0; GB2179421A; GB2179421B; US4703470A

Description

Die Erfindung betrifft Einrichtungen zum Dämpfen von Schwingungen und Resonanzen von dynamischen, mechanischen Strukturen, wie zum Beispiel von Plattenlaufwerken.

Es ist bekannt, daß Maschinen, die bewegliche Teile aufweisen, anfällig für unvorteilhafte Schwingungseffekte sind, die den Betrieb der Maschine negativ beeinflussen. Zum Beispiel unterliegen Plattenlaufwerke, die von Stellantrieben und zugehörigen Schlitten für einen in zwei Richtungen erfolgenden Zugriff auf Datenspuren einer sich drehenden Platte Gebrauch machen, unerwünschten Schwingungen und Resonanzen.

Außerdem wurde festgestellt, daß während des Betriebs des Plattenlaufwerks mechanische Spannungen an dem Basis-Gußstück und den Führungsschienen des Plattenlaufwerks induziert werden, die zu einer Verwerfung der mechanischen Beziehung der unterschiedlichen Komponenten neigen, wodurch eine mögliche Verlagerung bzw. schlechte Ausrichtung und ernste Geräuschprobleme hervorgerufen werden. Zur Beseitigung dieser Probleme könnte der Designer ein mit Verstärkungsrippen versteiftes Basis-Gußstück vorsehen oder die Dicke und die Maße des Basis-Gußstücks erhöhen. Diese Lösungen stehen jedoch dem Wunsche nach einem kompakten und leichten Plattenlaufwerk entgegen.

Ferner ist zu erwähnen, daß ein Hauptziel für eine verbesserte Leistungsfähigkeit der Plattenlaufwerke darin besteht, die Zugriffszeit der Magnetköpfe zu den ausgewählten Datenspuren der sich drehenden Platte zu reduzieren. Diese Zugriffszeit ist abhängig von der Masse des Schlittens, dem Abstand zwischen den Spuren und der zum Antrieb des Schlittens zwischen den Datenspuren verfügbaren Kraft.

Demzufolge soll eine erhöhte Beschleunigung zwischen den ausgewählten Datenspuren vorgesehen werden, die wiederum eine Verringerung der Masse des Schlittens erfordert. Die Verringerung der Masse kann, falls diese nicht korrekt vorgenommen wird, jedoch in Wirklichkeit zu einer Erhöhung der Zugriffszeit infolge der verstärkten Heftigkeit der strukturellen Resonanzen des Schlittens führen. Eine der Schlittenhauptresonanzen bei linerar betätigten Schlittenausführungen ergibt sich infolge der Festkörper-Bewegung des Schlittens und des Trägheitsmoments, die auf die Lager einwirken. Bei bestimmten kritischen Frequenzen wirken die Schlittenlager im wesentlichen als Feder, wodurch der Schlitten relativ zu den Schlittenschienenabstützungen hin- und herschwanken kann. Um diesem Effekt des Hin- und Herschwankens entgegenzuwirken, muß der Schwerpunkt des Schlittens und die durch die Mitte des linearen Stellantriebs bzw. Schwingspulenmotors laufende Kraftlinie im wesentlichen mit der Suchrichtung übereinstimmen. Infolge des extrem dicht gedrängten Aufbaus der kleineren kompakten Plattenlaufwerke, ist diese Ausrichtung jedoch schwer zu erzielen. Üblicherweise wird hierzu ein Ausgleichs- bzw. Gegengewicht vorgesehen, um den Massenschwerpunkt des Schlittens so einstellen zu können, daß dieser mit dem Zentrum der Kraft übereinstimmt. Obwohl dieses Gegengewicht das Problem des Hin- und Herschwankens des Schlittens lösen kann, wird durch das zusätzliche Gewicht die Zugriffszeit erhöht und außerdem können dadurch die strukturellen Resonanzen des Schlittenaufbaus unangemessen vergrößert werden.

Zur Unterdrückung unerwünschter Resonanzfrequenzen bei dynamischen Arbeitsmaschinen wurden früher Schwingungsdämpfungseinrichtungen verwendet. Die Dämpfungseinrichtungen sind so aufgebaut, daß diese einer Resonanz bei einer vorbestimmten Frequenz ausgesetzt sind, die in Beziehung zu der unerwünschten Resonanzfrequenz steht. Diese bekannten Einrichtungen sind übermäßig empfindlich, falls diese dem Zusammenbau und dem Gebrauch ausgesetzt sind, und werden nicht für zuverlässig angesehen, da diese während des Betriebs der Maschine mechanisch versagen können. Ein anderes ernsthaftes Problem, das während der Herstellung der Plattenlaufwerke auftreten kann, besteht in der möglichen Verunreinigung des Systems infolge einer Ausgasung des viskoelastischen Materials, daß bei Schwingungsdämpfungseinrichtungen Verwendung findet.

Es ist somit Aufgabe der Erfindung, eine dynamische Dämpfungseinrichtung vorzugschlagen, mit deren Hilfe unerwünschte Schwingungen, Resonanzen und Geräusche bei dynamischen Arbeitsmaschinen, wie zum Beispiel bei Plattenlaufwerken, minimiert werden können.

Ferner soll die dynamische Dämpfungseinrichtung zwischen ihren Bauteilen kleine Frei- bzw. Zwischenräume aufweisen, wodurch die Möglichkeit für eine Verunreinigung infolge einer Ausgasung verringert wird. Ferner soll die dynamische Dämpfungseinrichtung einfach, robust, kompakt, leicht zusammenbaubar sowie leicht handhabbar und außerdem mechanisch zuverlässig sein.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 bzw. 11 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Gemäß der Erfindung ist die dynamische Dämpfungseinrichtung mit einem viskoelastischen Verbindungselement, einer Dämpfungsmasse und einer Dämpfungsbasis ausgestattet. Das viskoelastische Verbindungselement, das eine Hochenergie- Dämpfungseigenschaft aufweist, wirkt als ein Federelement und als ein Dämpfungselement. Die Dämpfungsbasis weist einen oberen Kronenabschnitt, der auf dem viskoelastischen Verbindungselement sitzt, und einen gestreckten Säulenabschnitt auf, der in koaxial ausgerichteten zentralen Öffnungen angeordnet ist, die in dem viskoelastischen Verbindungselement und in der Dämpfungsmasse ausgebildet sind. Dieser Aufbau wird an der Struktur oder der Baukomponente befestigt, die an vorbestimmten Stellen unerwünschten Schwingungen, Resonanzen und Geräuschen ausgesetzt ist.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 die dynamische Dämpfungseinrichtung gemäß der Erfindung in einer Schnittansicht;

Fig. 2A und Fig. 2B Schnittansichten der dynamischen Dämpfungseinrichtung, die die Verformungen des viskoelastischen Verbindungselements bei einer Beanspruchung durch Druck- bzw. Scherkräfte verdeutlichen;

Fig. 3 die dynamische Dämpfungseinrichtung der Fig. 1 in einer in Einzelteile aufgelösten Darstellung;

Fig. 4 eine schematische Seitenansicht eines bekannten Aufbaus eines Plattenlaufwerks;

Fig. 5 eine isometrische Rückansicht eines Plattenlaufwerkaufbaus, bei dem erfindungsgemäße dynamische Dämpfungseinrichtungen am Schlitten befestigt sind;

Fig. 6 ein Diagramm, daß das Frequenzverhalten eines Linearschlittens ohne die Verwendung von Dämpfungseinrichtungen wiedergibt;

Fig. 7 ein Diagramm, daß das Frequenzverhalten eines Linearschlittens verdeutlicht, an dem zwei dynamische Dämpfungseinrichtungen befestigt sind;

Fig. 8 eine repräsentative Seitenansicht eines Plattenlaufwerkaufbaus, bei dem die dynamische Dämpfungseinrichtung an dem Basis-Gußstück befestigt ist;

Fig. 9 eine Kurve eines schmalbandigen Schallspektrums, das bei einem Plattenlaufwerk gemessen wurde, an dem keine Dämpfungseinrichtung befestigt ist;

Fig. 10 eine Kurve eines schmalbandigen Schallspektrums, das bei einem Plattenlaufwerk gemessen wurde, an dem zwei Dämpfungseinrichtungen befestigt sind; und

Fig. 11 eine teilweise geschnitte Ansicht, die ein anderes Ausführungsbeispiel einer dynamischen Dämpfungseinrichtung zeigt.

Wie aus den Fig. 1 bis 3 ersichtlich, besteht die dynamische Dämpfungseinrichtung aus einem ringförmigen, viskoelastischen Verbindungselement 11, das auf dem Boden einer ringförmigen Plattform einer becherartigen Dämpfungsmasse 12 aufsitzt. Eine Dämpfungsbasis 14 weist einen Säulenabschnitt 13 und einen Kronenabschnitt 15 auf. Das Verbindungselement 11 wird in engem Kontakt zwischen dem Kronenabschnitt 15 und dem Boden der Plattform der Dämpfungsmasse 12 gehalten. Der Säulenabschnitt 13 ist so ausgerichtet, daß dieser durch eine in dem Verbindungselement 11 ausgebildete zentrale Öffnung 19 und eine in der Dämpfungsmasse 12 ausgebildete, koaxial fluchtende Öffnung 20 verläuft. An der Oberseite des Kronenabschnitts 15 ist ein Schlitz 17 vorgesehen, in den ein Handwerkzeug eingesetzt werden kann, um die Dämpfungseinrichtung über den Säulenabschnitt mit der Maschinenstruktur mit Hilfe einer Schraubverbindung oder eines Klebstoffs befestigen zu können. Zwischen dem Außenumfang des Verbindungselements 11 und der Wand der Dämpfungsmasse 12 sowie zwischen dem Innendurchmesser des Verbindungselements 11 und dem oberen Säulenabschnitt 13 sind Zwischenräume vorgesehen.

Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung besteht das Material des viskoelastischen Verbindungselements vorzugsweise aus einem Schwingungsisolationsmaterial, das mit C-1200 bezeichnet und von der Firma I.A.R., einem Industriezweig der Cabot Corporation, hergestellt wird. Die Dämpfungsbasis 14 besteht vorzugsweise aus Aluminium, wohingegen die Dämpfungsmasse 12 aus rostfreiem Stahl hergestellt ist. Das viskoelastische Verbindungselement 11, die Dämpfungsbasis 14 und die Dämpfungsmasse 12 sind mit Hilfe eines Klebstoffs sicher verbunden oder können alternativ durch eine Formtechnik miteinander verbunden werden.

Die Fig. 2A und 2B zeigen die Auswirkungen der Erregungen, die auf die dynamische Dämpfungseinrichtung 10 in Druckrichtung bzw. in Scherrichtung auftreten. Die Erregerkräfte deformieren das viskoelastische Material, welches die ausgeübten Kräfte aufnimmt und dämpft. Die strichpunktierten Linien in den Fig. 2A und 2B verdeutlichen die Bewegung der Dämpfungsmasse 12 in senkrechter und horizontaler Richtung in Erwiderung auf die Erregungen.

In Fig. 4 ist ein Plattenlaufwerk dargestellt, das von einem Schlitten 23 Gebrauch macht, der Rollenlager 22 aufweist und mit Hilfe eines linearen Stellantriebs oder eines Schwingspulenmotors 25 geradlinig angetrieben wird. An dem Schlitten 23 sind Kopfarme 26 abgestützt, an denen Lese/Schreib-Köpfe 28 befestigt sind. Der Schwerpunkt (c. g.) des Schlittens 23 ist nahe dem Boden des Schlittenturms und unterhalb der Mittellinie der dem Schwingspulenmotor 25 zugeordneten Kraft eingezeichnet. Falls der Schwerpunkt und die Kraftlinie nicht übereinstimmen oder fluchten, neigt der Schlitten 23 zu einem Hin- und Herschwanken bzw. Kippen. D. h. bei bestimmten kritischen Frequenzen wirken die Schlittenlager als Federn, wodurch der Schlitten relativ zu den Schlittenschienenabstützungen kippen kann.

Um diesem Effekt des Kippens entgegenzuwirken, muß sichergestellt werden, daß der auf die Masse bezogene Schlittenschwerpunkt und die Linie der von dem Schwingspulenmotoraufbau erzeugten Kraft mit der Such- bzw. Zugriffsrichtung übereinstimmen. Eine solche Ausrichtung ist extrem schwierig, u. z. insbesondere bei dem dichtgedrängten Aufbau von kleineren Plattenlaufwerken. In solchen Fällen wird üblicherweise ein Ausgleichs- bzw. Gegengewicht hinzugefügt, um den Massenschwerpunkt des Schlittens mit dem Zentrum der Kraft des Stellantriebs in Übereinstimmung zu bringen. Wird das Gewicht dem Aufbau hinzugefügt, so führt dies jedoch zu einer Zunahme der Zugriffszeit und kann beispielsweise eine unangemessene Vergrößerung der strukturellen Resonanzen des Schlittenaufbaus hervorrufen.

Zur Lösung dieses Problems werden ein oder mehrere dynamische, erfindungsgemäß ausgestaltet Dämpfungseinrichtungen 10 an der Oberseite des Schlittenturms gegenüberliegend befestigt, wie dies in Fig. 5 verdeutlicht ist. Das obere Ende des Schlittenturms wird einer beachtlichen Auslenkung unterworfen, wann immer der untere Teil des Schlittens 23 sich infolge einer Deformation oder eines Kippens biegt, was auf die hohe Beschleunigung zurückzuführen ist, die während des Zugriffsmodus des Plattenlaufwerks vorliegt. Es wurde festgestellt, daß die Gesamtreaktion des Schlittens beachtlich verbessert werden kann, indem dynamische Dämpfungseinrichtungen gemäß der Erfindung verwendet werden. Diese Verbesserung wird realisiert, da die Kombination des Schlittens und der daran befestigten Dämpfungseinrichtungen ganz wie ein System wirkt, an dem ein Ausgleichsgewicht befestigt ist, wobei der Schwerpunkt des Schlittens so geändert wird, daß dieser näher zur Linie der von dem Magnetmotor aufgebrachten Kraft kommt. Als Ergebnis dessen wird das Moment, das zur Erzeugung einer Kippbewegung des Schlittens neigt, wirksam reduziert. Solange die Systemfrequenz ansteigt, bewegt sich die Masse des Dämpfungselements entgegengesetzt zu der Bewegung, die zu einem Kippen des Schlittens neigt. Wird die Resonanzfrequenz der Dämpfungseinrichtung erreicht, so werden durch die Dämpfungseinrichtung die maximalen entgegenwirkenden Kräfte dem Schlitten zugeführt. Oberhalb dem 1,4-fachen der Resonanzfrequenz der Dämpfungseinrichtung wird die Masse der Dämpfungseinrichtung mehr und mehr vom Schlittensystem abgekoppelt. Die Schlittenbewegung wird an dem Punkt, an dem die Dämpfungseinrichtung am Schlitten befestigt ist, durch die Dämpfung gesteuert, die von dem viskoelastischen Material vorgesehen wird. Eine Dämpfungseinrichtung, die geeignet abgestimmt und nahe der Frequenz des Systems mitschwingt, bewegt sich so, daß diese den sich sinusförmig ändernden Kräften in den elastischen Teilen des Systems entgegenwirkt, wodurch eine geringere resultierende Gesamtbewegung der Systemkomponenten erzeugt wird, an denen die Dämpfungseinrichtung befestigt ist.

Das Frequenzverhalten eines ohne dynamische Dämpfungseinrichtungen arbeitenden Linearschlittens ist in Fig. 6 verdeutlicht; wobei die Kurve 32 die Größe der Versetzung bzw. Verlagerung als Funktion der Frequenz und die Kurve 34 die Phasenbeziehung der Verlagerung als Funktion der von dem Schwingspulenmotor vorgesehenen Kraft darstellt, u. z. unter Testbedingungen. Bei einem Aufbau ohne Dämpfungseinrichtungen wird ein bedeutsames Geräusch festgestellt. Die Fig. 7 zeigt anhand der Kurven 36 und 38 eine Glättung der Kurven 32 und 34, was eine wesentliche Herabsetzung des Geräusches darstellt, falls bei einem Plattenlaufwerk zwei dynamische Dämpfungseinrichtungen für einen Linearschlitten verwendet werden. Bei einem Plattenlaufwerksaufbau, der die dynamische Dämpfungseinrichtung gemäß der Erfindung einschließt, werden bei kritischen Kippfrequenzen beachtliche Verbesserungen erzielt.

Wie aus Fig. 8 ersichtlich, umfaßt ein Plattenlaufwerksaufbau einen Schlitten 23 mit Rollenlagern 22, einen Schwingspulenmotor 25, Kopfarme 26 und Lese/Schreib-Köpfe 28. Die Rollenlager 22 des Schlittens 23 laufen auf einer an der Vorderseite 40 und der Rückseite 42 abgestützten Schiene, falls der Schlitten vom Schwingspulenmotor 25 betätigt wird, so daß die Lese/Schreib-Köpfe 28 zwischen ausgewählten Datenspuren der sich drehenden Platten 44 transportiert werden. Die Platten 44 sind auf einer motorisch angetriebenen Nabe 46 befestigt. Das Plattenlaufwerk ist an einem Gehäuse oder Basis-Gußstück 48 befestigt.

In Übereinstimmung mit der Erfindung ist eine dynamische Dämpfungseinrichtung des in den Fig. 1 und 3 verdeutlichten Typs auf der Außenfläche des Basis-Gußstücks unter der rückseitigen Schienenabstützung 42 und dem Schwingspulenmotor 25 angeordnet. Bei der Resonanzfrequenz der Dämpfungseinrichtung wirkt die Bewegung der Dämpfungseinrichtung der Bewegung des Basis-Gußstücks entgegen, wodurch die Bewegung des Basis-Gußstücks verringert wird.

Fig. 9 zeigt eine Kurve eines schmalbandigen Schallspektrums, bei dem das Geräusch in Dezibel als Funktion der Frequenz aufgetragen ist und das bei der Untersuchung des von einem Plattenlaufwerk ohne dynamische Dämpfungseinrichtungen wahrgenommenen Geräuschs abgeleitet wurde. Im Gegensatz dazu zeigt Fig. 10 eine Kurve eines schmalbandigen Schallspektrums, das von dem gleichen Plattenlaufwerk erhalten wurde, das in diesem Fall jedoch zwei dynamische Dämpfungseinrichtungen gemäß der Erfindung aufweist, die an der vorderen Schienenabstützung 40 bzw. an der rückseitigen Schienenabstützung 42 befestigt sind. Wie verdeutlicht, zeigt sich eine bedeutsame Reduzierung des Geräuschpegels.

Findet die Erfindung bei einem Plattenlaufwerk Anwendung, dessen Schlittenresonanz zum Beispiel bei 1200 Hz liegt, so ergibt sich der Aufbau der Dämpfungseinrichtung aufgrund der folgenden Gleichungen: wobei K die effektive Steifigkeit des viskoelastischen Elements,
w das Gewicht der Dämpfungsmasse und
g die Gravitationskonstante darstellt. wobei E dem Realteil des dynamischen Moduls des elastischen Elements,
A der Fläche des elastischen Elements bei Kompression und
h der Höhe des elastischen Elements entspricht.

Diese Gleichungen sind gültig, falls die Geometrie des elastischen Elements einen Formfaktor zwischen 0,2 und 1,0 aufweist. Der Formfaktor stellt das Verhältnis der Fläche bei einer Kompression zu der Fläche, die ausbauchen kann, d. h. zur Seitenfläche dar. Geht man von einer strukturellen Resonanz von 1200 Hz und einem Schlittengewicht von etwa 100 g aus, so wird eine Dämpfungsmasse von 10 g verwendet. Die Ausgangsdämpfungsfrequenz wird so ausgewählt, daß diese 90% der Resonanzfrequenz von 1200 Hz entspricht. Setzt man diese Parameter in die Gleichung (1) ein, so bestimmt sich die effektive Steifigkeit K des elastischen Elements zu 40 180,5 kg/m (2250 lb/in). Der Wert der Steifigkeit K wird dann zusammen mit dem Wert E, der der dynamische Modul für das ausgewählte Material darstellt, in die Gleichung (2) eingesetzt. Für das Material EAR C-1002, das 26,7°C ausgesetzt ist, ergibt sich E = 50972,6 × 10² kg/ m² (7250 lb/in²), und bei h = 0,635 cm (0,25 in) ergibt sich A = 5,006 × 10^-4 m² (0,0776 in²). Als Ergebnis dessen kann bestimmt werden, daß eine bevorzugte Form für das elastische Element kreisförmig mit einem Durchmesser von 0,797 cm (0,314 in) und einer Dicke von 0,635 cm (0,25 in) ist. Die Form der Dämpfungsmasse ist vorzugsweise kreisförmig. Die Dämpfungsmasse hat eine Gewicht von etwa 10 g und ist in der Mitte des Abschnitts des Verbindungselements bzw. des elastischen Elements angeordnet. Die Dämpfungsmasse besteht vorzugsweise aus rostfreiem Stahl und weist eine Dicke von etwa 0,254 cm (0,1 in) und einen Durchmesser von etwa 2,54 cm (1 in) auf. Die Dämpfungsmasse ist an dem elastischen Element angeklebt bzw. auf andere Weise daran befestigt, das wiederum an dem Schlitten angeklebt oder befestigt ist, und zwar an einer bestimmten Stelle, die eine große, eine Dämpfung erfordernde Verlagerung aufweist.

Ein alternatives Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen dynamischen Dämpfungseinrichtung ist in Fig. 11 verdeutlicht. Eine zylindrische Dämpfungsbasis 58 weist einen zentralen Abschnitt mit verringertem Durchmesser auf. An diesem Abschnitt mit reduziertem Durchmesser sitzt ein viskoelastisches Material 56 auf. Der Außendurchmesser des viskoelastischen Materials bzw. Verbindungselements 56 ist an dem zentralen Abschnitt einer Dämpfungsmasse 54 befestigt. Der zentrale Abschnitt der Dämpfungsmasse 54 weist einen vergrößerten Innendurchmesser bzw. eine Nut auf, in der das viskoelastische Verbindungselement 56 angeordnet ist. Abstände sind zwischen der Dämpfungsmasse 54 und der Dämpfungsbasis 58 sowie zwischen der Dämpfungsmasse 54 und dem Verbindungselement 56 vorgesehen, um eine freie Bewegung sowie ein Ausbauchen des Materials zu ermöglichen. Eine Scheibe 52 sieht einen Abfangsmechanismus vor, so daß die Dämpfungsmasse wirkungsvoll zwischen der zu steuernden Struktur 60 und der Dämpfungsbasis 58 eingenommen ist. Eine Schraube 50 dient der Befestigung der Dämpfungseinrichtung an der Struktur 60.

Dieser Aufbau einer alternativen Dämpfungseinrichtung sieht die Möglichkeit der Einstellung des Frequenzverhältnisses des Schermoduls zum Kompressionsmodus vor, die für die Dämpfungsbewegung charakteristisch sind, indem das viskoelastische Material in radialer Richtung in einem Kompressionsmodus verwendet wird und das Material längs der axialen Richtung der Dämpfungseinrichtung in einem Schermodus verwendet wird. Der Aufbau der Dämpfungseinrichtung gemäß Fig. 11 ist für jene Fälle von Nutzen, bei denen ein Frequenzverhältnis erforderlich ist, das sich von dem unterscheidet, das durch die klassischen Designgleichungen vorgesehen wird. Die radiale Druckfrequenz wurde durch Experiment bestimmt, und eine neue Gleichung wurde entwickelt, um die Eigen- bzw. Resonanzfrequenz der Dämpfungseinrichtung in der radialen Richtung exakt voraussagen zu können. Die Resonanzfrequenz der Dämpfungseinrichtung in axialer Richtung oder in Scherrichtung wurde durch die klassische Gleichung nachgebildet.

Die Dämpfungsmasse dieses alternativen Aufbaus ist so ausgestaltet, daß deren Schwerpunkt, falls diese in radialer Richtung schwingt, in gleicher Richtung mit dem Schwerpunkt des viskoelastischen Verbindungselements ausgerichtet ist. Auf diese Weise wird die Neigung der Dämpfungsmasse, auf dem Verbindungselement zu schwingen, beseitigt.

Vorstehend wurden dynamische Dämpfungseinrichtungen beschriebenen, die einen einfachen, kompakten Aufbau aufweisen und einer wesentlichen Verringerung von Schwingungen, Resonanzen und Geräuschen bei dynamischen Arbeitsmaschinen, wie zum Beispiel Plattenlaufwerken, dienen. Diese dynamischen Dämpfungseinrichtungen gemäß der Erfindung können außenseitig oder innenseitig an einer Maschine befestigt werden und verschlechtern sich nicht, falls diese der Montage und der Handhabung ausgesetzt werden. Die Masse der Dämpfungseinrichtung wird mit Hilfe einer Festlegesäule abgefangen und das viskoelastische Verbindungselement ist eingeschlossen, so daß dieses nicht verloren geht und das Äußere des Plattenlaufwerks durchdringt. Außerdem werden Probleme wie zum Beispiel die Gasaustreibung oder mechanische oder thermische Ausfälle des in der Dämpfungseinrichtung verwendeten viskoelastischen Materials minimiert. Die Dämpfungseinrichtung kann mit Hilfe eines Handwerkzeugs befestigt werden, ohne daß irgendwelche Druck- oder Scherbelastungen auf das viskoelastische Material oder dessen Verbindungen mit der Dämpfungsbasis oder der Dämpfungsmasse ausgeübt werden.

Claims

1. Dynamische Dämpfungseinrichtung zur Befestigung an dynamischen Strukturen, die Schwingungen, Resonanzen oder Geräuschen ausgesetzt sind, gekennzeichnet durch
- ein viskoelastisches Verbindungselement (11) mit einer zentralen Öffnung,
- eine Dämpfungsmasse (12), auf der das Verbindungselement (11) aufsitzt und das eine Öffnung aufweist, die koaxial bezüglich der zentralen Öffnung des Verbindungselements ausgerichtet ist, und
- eine Dämpfungsbasis (14), die einen Säulenabschnitt (13), der durch die Öffnung der Dämpfungsmasse und die Öffnung des Verbindungselements herausragt, und einen Kronenabschnitt (15) aufweist, der auf dem Verbindungselement (11) angeordnet ist, wobei das Verbindungselement (11) zumindest einen Teil des Säulenabschnitts (13) umgibt.

2. Dynamische Dämpfungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungselement (11), die Dämpfungsmasse (12) und der Säulenabschnitt (13) sowie der Kronenabschnitt (15) der Dämpfungsbasis (14) ringförmig ausgebildet sind.

3. Dynamische Dämpfungseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser des Kronenabschnitts (15) größer als der des Säulenabschnitts (13) und kleiner als der der Dämpfungsmasse (12) ist.

4. Dynamische Dämpfungseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser des Kronenabschnitts (15) und der Außendurchmesser des Verbindungselements (11) im wesentlichen gleich sind.

5. Dynamische Dämpfungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungselement (11) mittels Verklebung fest mit der Dämpfungsmasse (12) und der Dämpfungsbasis (14) verbunden ist.

6. Dynamische Dämpfungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Kronenabschnitt (13) der Dämpfungsbasis (14) ein geschlitztes Segment (17) zur Aufnahme eines Werkzeuges ausgebildet ist, um das Dämpfungselement (10) an einer dynamischen Struktur oder Komponente befestigen zu können.

7. Dynamische Dämpfungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Außenumfängen des Verbindungselements (11) und des Kronenabschnitts (15) und dem Innendurchmesser der Dämpfungsmasse (12) Zwischenräume vorgesehen sind.

8. Dynamische Dämpfungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das viskoelastische Verbindungselement (11) aus einem Polyvinylchloridmischungs-Schichtmaterial besteht.

9. Dynamische Dämpfungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungsmasse (12) aus rostfreiem Stahl und die Dämpfungsbasis (14) aus Aluminium besteht.

10. Plattenlaufwerk mit strukturellen Komponenten, die Schwingungen, Resonanzen und Geräuschen ausgesetzt sind, gekennzeichnet durch
- einen in zwei Richtungen beweglichen Schlitten (23), der der Abstützung von Zugriffsmagnetköpfen (28) dient,
- eine Vielzahl von Schienen (24) zum Führen des Schlittens (23) längs einer geradlinigen Bahn,
- ein Basis-Gußstück (48) zur Abstützung des Schlittens (23) und der Schienen (24), wobei der Schlitten, die Schienen und das Basis-Gußstück Schwingungen und Resonanz- und Geräuscheffekten ausgesetzt sind, und
- mindestens eine dynamische Dämpfungseinrichtung (10), die an dem Schlitten, den Schienen oder dem Basis-Gußstück angeordnet ist, wobei die Dämpfungseinrichtung auf eine Resonanzfrequenz abgestimmt ist, die im wesentlichen bei der Frequenz der Komponente liegt, die den Verformungs-, Schwingungs- oder Geräuscheffekten ausgesetzt ist.

11. Dynamische Dämpfungseinrichtung zur Befestigung an einer dynamischen Struktur, die Schwingungen, Resonanzen, oder einem Geräusch ausgesetzt ist, gekennzeichnet durch
- eine Dämpfungsbasis (58), deren zentraler Abschnitt einen verringerten Durchmesser aufweist,
- ein viskoelastisches Verbindungsmaterial (56), das an dem zentralen Abschnitt der Dämpfungsbasis (58) befestigt ist,
- eine Dämpfungsmasse (54) mit einem ausgekehlten, zentralen Abschnitt, wobei das viskoelastische Verbindungsmaterial (56) in dem ausgekehlten Abschnitt an der Dämpfungsmasse (54) befestigt ist,
- eine auf der Dämpfungsbasis (58) angeordnete Einrichtung (52) zum Abfangen der Dämpfungsmasse (54) und
- eine Einrichtung (50) zur Befestigung der Dämpfungseinrichtung an der dynamischen Struktur (60).

12. Dynamische Dämpfungseinrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Abfangeinrichtung als Scheibe (52) ausgebildet ist.