DE4231729A1

DE4231729A1 - Vibration damper for free-standing tall structures - has damping mass loosely supported at fixed point below its centre of gravity

Info

Publication number: DE4231729A1
Application number: DE4231729A
Authority: DE
Inventors: Heiner Karb; Wolf-Ottokar Langer
Original assignee: SELKIRK SCHORNSTEINTECHNIK GMB
Current assignee: SELKIRK SCHORNSTEINTECHNIK GMB
Priority date: 1992-09-22
Filing date: 1992-09-22
Publication date: 1994-03-24
Anticipated expiration: 2012-09-23
Also published as: DE4231729C2

Abstract

The damper mass (3) is coupled to the building structure or component via spring and/or damping elements. At least one spring element supports the damping mass against the building structure in its vertical, normal position at adjustable force introduction points. The damping elements (11) are fitted between the building structure and the damping mass. The latter is pref. conical with downwards pointing tip (5), at least in its lower section. It may be vertically supported below its centre of gravity. USE/ADVANTAGE - For chimneys, masts, tall tower structures etc., with simple, compact design and wide range of damping adjustment.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Dämpfung von Schwingungen an freistehenden schlanken, vorzugsweise turm artigen Bauwerken oder Bauteilen, beispielsweise von Elemen teschornsteinen, Masten o. dgl., mit einer Tilgermasse, die über Federelemente und/oder Dämpfungselemente mit dem Bau werk oder Bauteil verbunden ist.The invention relates to an arrangement for damping Vibrations on free-standing slim, preferably tower like structures or components, for example from Elemen chimneys, masts or the like, with an absorber mass which via spring elements and / or damping elements with the construction plant or component is connected.

Bekannt sind Schornsteine aus Stahl oder Elementeschornstei ne, bestehend aus einem tragenden Standrohr und außen am Standrohr befestigten Rauchrohren, die ihrerseits aus über einandergesetzten Elementen bestehen. Diese Konstruktionen neigen zu winderregten Schwingungen von langer Dauer, die einen Ermüdungsbruch der Konstruktion verursachen können. Aus diesem Grund wurde versucht, die Schwingungen dich geeignete Dämpfungsmittel auf ein für die Konstruktion un schädliches Maß zu verringern.Chimneys made of steel or element chimney are known ne, consisting of a supporting standpipe and outside on Standpipe attached smoke pipes, which in turn from over elements exist. These constructions tend to windy vibrations of long duration, the can cause the structure to fatigue. Because of this, the vibrations have been tried suitable damping agent on a for the construction un reduce harmful level.

Als Mittel zur Dämpfung und damit zur entscheidenden Ver minderung der Schornsteinschwingungen sind Tilgersysteme bekannt geworden, die eine oder mehrere an das Bauwerk schwingungsfähig angeschlossene Tilgermassen enthalten, deren Relativschwingungen gegenüber dem Bauwerk durch ge eignete Dämpfungseinrichtungen bedämpft sind. Dadurch wird dem Bauwerk beim Entstehen von Schwingungen Energie entzogen und damit das Entstehen größerer Schwingungen vermieden.As a means of damping and thus the decisive ver Damper systems are used to reduce chimney vibrations become known to the building one or more contain vibrating connected absorber masses, whose relative vibrations compared to the building by ge own damping devices are damped. This will energy is removed from the structure when vibrations occur and thus avoid the generation of larger vibrations.

Derartige Tilgereinrichtungen enthalten beispielsweise in nerhalb der Bauwerke hängend angeordnete Pendel, wobei die Pendel- oder Tilgermasse an einer oder mehreren Stangen aufgehängt sind. Anstelle der Stangen können auch ein oder mehrere Seile verwendet werden. Die Energieübertragung von der Tilgermasse auf das Bauwerk erfolgt dabei mittels be kannter Dämpfungs- und Federelemente. Als Dämpfungselemente werden üblicherweise hydraulische Dämpfer oder Reibungsdämp fer verwendet, wohingegen für die als Rückstellelemente dienenden Federelemente vorzugsweise Schraubenfedern zur Anwendung kommen.Such damper devices include, for example, in pendulums arranged within the structures, the Pendulum or absorber mass on one or more rods are hung. Instead of the rods you can also use one or several ropes can be used. The energy transfer from the absorber mass on the structure is done using be known damping and spring elements. As damping elements are usually hydraulic dampers or friction dampers fer used, whereas for the as reset elements serving spring elements preferably coil springs Application come.

So ist aus der DE-A1-32 15 482 eine Vorrichtung zur Schwin gungsdämpfung an turmartigen Bauwerken, wie Schornsteinen, Sendemaste, o. dgl. bekannt geworden, bei der seitlich am Bauwerk eine Pendelmasse an einem Pendel aufgehängt ist. Das Pendel ragt dabei unterhalb der Pendelmasse aus dieser her vor und trägt am unteren Ende ein Reibgewicht als Schwin gungsdämpfer, welches auf einem nach unten gewölbten Boden als Reibfläche gleitet.So from DE-A1-32 15 482 is a device for Schwin damping on tower-like structures, such as chimneys, Transmission masts or the like Structure a pendulum mass is suspended from a pendulum. The Pendulum protrudes below the pendulum mass before and carries a friction weight as a swin at the lower end damper, which is on a curved floor slides as a friction surface.

Eine andere Anordnung ist aus der DE-A1-38 23 206 bekannt geworden, die sich ebenfalls auf eine Anordnung zur Dämpfung von Schwingungen an Bauwerken oder Bauteilen bezieht. Diese Anordnung besteht aus einer ringförmigen Dämpfermasse, die innerhalb des Bauwerkes an Pendelstangen aufgehängt ist. Als federnde und schwingungsdämpfende Elemente sind Reibungsfeder-Elemente vorgesehen, die radial, tangential und/oder senkrecht zur Richtung der zu dämpfenden Schwingun gen am Bauwerk angeordnet sind.Another arrangement is known from DE-A1-38 23 206 become, which also relies on an arrangement for damping of vibrations in structures or components. This Arrangement consists of an annular damper mass, which is suspended from pendulum rods within the structure. Are as resilient and vibration damping elements Friction spring elements are provided that are radial, tangential and / or perpendicular to the direction of the vibration to be damped are arranged on the structure.

Schließlich ist in der DE-C3-28 06 757 eine Anordnung zur Dämpfung von Schwingungen an Bauwerken beschrieben, bei der eine ringförmige Dämpfermasse entweder innerhalb des Bauwer kes, oder dieses abstandsweise umschließend, außerhalb des Bauwerkes auf gelenkig gelagerten Pendelstützen angeordnet ist. Als schwingungsdämpfende Elemente dienen hierbei Draht seil-Schraubenfedern, die radial zur Richtung der zu dämp fenden Schwingungen zwischen der Dämpfermasse und dem Bau werk angeordnet sind.Finally, in DE-C3-28 06 757 an arrangement for Damping vibrations on structures described in the an annular damper mass either within the builder kes, or enclosing it at intervals, outside the Structure arranged on articulated pendulum supports is. Wire serves as vibration-damping elements Rope coil springs that are radial to the direction of the damper vibrations between the damper mass and the structure are arranged.

Diese bekannten technischen Lösungen weisen den entscheiden den Nachteil auf, daß eine Veränderung der Eigenfrequenz der Tilgermasse, wie dies für den Einsatz des Tilgers auf verschiedenen Bauwerken, insbesondere bei unterschiedlicher Bauhöhe erforderlich ist, nicht in ausreichendem Maße mög lich ist. Beispielsweise wäre für die Auslegung des Tilgers für eine Typenreihe von Elementeschornsteinen eine feinge stufte Anpassung der Eigenfrequenz erforderlich. Darüberhin aus sind bei hängenden Tilgermassen Pendelfrequenzen unter 0,5 Hz nicht erreichbar. Desweiteren können auf mehrere Stangen aufgeständerte Tilgermassen infolge ihres kompli zierten Aufbaues in den Standrohren von Elementeschornstei nen nicht untergebracht werden. Das wäre aber aus Gründen der Windwiderstandsflächen und der Begehbarkeit des Schorn steinkopfes dringend erwünscht.These well-known technical solutions point the way the disadvantage that a change in the natural frequency the absorber mass like this for using the absorber different structures, especially different ones Height is required, not possible to a sufficient extent is. For example, would be for the design of the absorber a fine one for a series of element chimneys gradual adjustment of the natural frequency required. Beyond that pendulum frequencies are below for hanging absorber masses 0.5 Hz not reachable. Furthermore, you can use several Rod-mounted absorber masses due to their compli graced structure in the standpipes of element chimney not be accommodated. But that would be for reasons the wind resistance areas and the accessibility of the chimney stone head urgently desired.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht deshalb darin, eine Anordnung zur Dämpfung von Schwingungen an frei stehenden Bauwerken zu schaffen, die eine einfache und raum sparende Konstruktion aufweist und mit der problemlos alle praktisch vorkommenden Tilgerfrequenzen realisiert und/oder stufenlos eingestellt werden können.The object underlying the invention is therefore therein an arrangement for damping vibrations at free standing structures to create a simple and space Saving construction and with which all easily practically occurring absorber frequencies realized and / or can be continuously adjusted.

Gemäß der Erfindung ist die Tilgermasse in einem Fixpunkt unterhalb ihres Schwerpunktes freistehend abgestützt, wobei ein oder mehrere Federelemente die Tilgermasse gegenüber dem Bauwerk in ihrer vertikalen Normallage in vorzugsweise ver stellbaren Krafteinleitungspunkten abstützt und die Dämp fungselemente zwischen dem Bauwerk und der Tilgermasse an geordnet sind.According to the invention, the absorber mass is at a fixed point supported freestanding below its focus, whereby one or more spring elements compared to the absorber mass Building in its vertical normal position in preferably ver adjustable force introduction points and the damping elements between the structure and the absorber mass are ordered.

Die erfindungsgemäße Lösung weist eine einfache und raum sparende Konstruktion auf und es ist problemlos möglich, alle praktisch vorkommenden Tilgerfrequenzen zu realisieren und/oder stufenlos einzustellen. Damit kann die Erfindung ohne weiteres im Kopfbereich der Standrohre von Elemente schornsteinen oder anderen schlanken Bauwerken untergebracht werden, ohne daß eine Erhöhung der Widerstandsfläche oder eine Einschränkung der Begehbarkeit die Folge wäre.The solution according to the invention has a simple and space saving construction and it is easily possible to realize all practically occurring absorber frequencies and / or continuously adjustable. So that the invention easily in the head area of the standpipes of elements chimneys or other slim structures without increasing the resistance area or this would result in restricted accessibility.

Die Tilgermasse ist zweckmäßig zumindest in ihrem unteren Bereich als Kegel mit nach unten weisender Spitze ausge führt. Die Tilgermasse kann jedoch auch insgesamt die Form eines Kegels oder eine beliebig andere Form aufweisen.The absorber mass is useful at least in its lower Area designed as a cone with the tip pointing downwards leads. However, the absorber mass can also have an overall shape of a cone or any other shape.

Es ist vorteilhaft, wenn die Tilgermasse lotrecht unterhalb ihres Schwerpunktes abgestützt ist, so daß in ihrer Normal lage keine seitlichen Stützkräfte auf das Bauwerk ausgeübt werden.It is advantageous if the absorber mass is perpendicular below their center of gravity is supported so that in their normal no lateral support forces were exerted on the structure become.

In einer zweckmäßigen Fortbildung der Erfindung ist die Tilgermasse rotationssymmetrisch ausgebildet.In a useful development of the invention Absorber mass is rotationally symmetrical.

In Fortführung der Erfindung ist das Federelement als ein seitig fest im Bauwerk verankerter Biegestab ausgebildet, wobei es auch möglich ist, das Federelement aus mehreren gebündelten Biegestäben zusammenzusetzen.In continuation of the invention, the spring element is as a bending rod firmly anchored in the building, it is also possible for the spring element to consist of several assemble bundled bending rods.

Es ist weiterhin von besonderem Vorteil, wenn das Federele ment lose mit der Tilgermasse gekoppelt ist. Dadurch ver ändert sich durch die sich beim Ausschlag der Tilgermasse ändernde Biegelänge die wirksame Federlänge.It is also of particular advantage if the Federele ment is loosely coupled with the absorber mass. This ver changes due to the deflection of the absorber mass changing bending length the effective spring length.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist das Feder element längenverstellbar mit der Tilgermasse gekoppelt, so daß eine Grundanpassung der Tilgerfrequenz an die Bauwerks frequenz möglich ist.In a further embodiment of the invention, the spring element adjustable in length coupled with the absorber mass, see above that a basic adaptation of the absorber frequency to the building frequency is possible.

Das Federelement ragt dazu zweckmäßig lose in eine Ausspa rung in der Tilgermasse hinein.For this purpose, the spring element expediently projects loosely into a recess tion in the absorber mass.

Um eine leichte Verstellbarkeit der Tilgerfrequenz zu errei chen, ist die Tilgermasse mit einer das Federelement lose aufnehmenden Stellmutter versehen, die in die Aussparung hineingeschraubt ist. Dadurch wird eine leichte Anpassung der Tilgerfrequenz an die Größe und Masse des Bauwerkes ermöglicht.To achieve an easy adjustability of the damper frequency chen, the absorber mass with a loose the spring element receiving adjusting nut provided in the recess is screwed into it. This will make an easy adjustment the absorber frequency to the size and mass of the structure enables.

In einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung ist das Fe derelement oberhalb der Tilgermasse angeordnet. Dadurch verändert sich die wirksame Länge des Federelementes mit steigender Amplitude der Tilgermasse.In a special embodiment of the invention, the Fe derelement arranged above the absorber mass. Thereby the effective length of the spring element changes with increasing amplitude of the absorber mass.

Wird das Federelement unterhalb der Tilgermasse angeordnet, so sinkt erfolgt ebenfalls eine Veränderung der wirksamen Länge des Federelementes mit steigender Amplitude der Til germasse.If the spring element is arranged below the absorber mass, so there is also a change in the effective Length of the spring element with increasing amplitude of the til germasse.

In einer Variante der Erfindung ist die Tilgermasse in ihrem unteren Bereich mit wenigstens einer Aussparung versehen, in die ein Federelement aufrechtstehend hineinragt.In a variant of the invention, the absorber mass is in its provided at least one recess in the lower area, in a spring element protrudes upright.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist in die Aussparung eine Stellmutter vertikal verstellbar einge schraubt und die Stellmutter mit einer nach unten weisenden Öffnung zur Aufnahme des Biegestabes versehen.In a further embodiment of the invention is in the Recess a vertically adjustable adjusting nut screws and the adjusting nut with a downward facing Provide opening for receiving the bending rod.

Um eine ungedämpfte Anfangsbewegung der Tilgermasse zu er möglichen, kann die Öffnung größer ausgeführt sein, als der Durchmesser des Biegestabes.To achieve an undamped initial movement of the absorber mass possible, the opening can be made larger than that Diameter of the bending bar.

Zur Energieübertragung auf das Bauwerk ist es weiterhin zweckmäßig, die Tilgermasse über wenigstens ein Dämpfungs element mit dem Bauwerk zu verbinden.It is still used to transfer energy to the building expedient, the damper mass via at least one damping to connect the element with the building.

Es ist zweckmäßig, die Krafteinleitungspunkte der Dämpfungs elemente an der Tilgermasse und/oder an dem Bauwerk vertikal verstellbar auszuführen. Dadurch können unterschiedlicher Dämpfungswirkungen erreicht werden. It is expedient for the force introduction points of the damping elements on the absorber mass and / or on the structure vertically adjustable. This can make different Damping effects can be achieved.

Beispielsweise können wenigstens drei Dämpfungselemente gleichmäßig verteilt um um die Tilgermasse herum angeordnet werden.For example, at least three damping elements evenly distributed around the absorber mass become.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung steht die Spitze der Tilgermasse in einer Vertiefung des Bauwerkes oder auf einer im Bauwerk fixierte Kugel.In a further embodiment of the invention Tip of the absorber mass in a recess of the building or on a ball fixed in the building.

In einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung steht die Tilgermasse auf einer im Bauwerk verankerten biegesteifen Stütze. Dadurch kann der benötigte Freiraum geschaffen wer den, um die Biegefeder unterhalb der Tilgermasse anzuordnen.In a special embodiment of the invention Absorber mass on a rigid support anchored in the structure Support. This can create the required space to place the spiral spring below the absorber mass.

Es ist weiterhin zweckmäßig, die Biegefeder über eine Klemmvorrichtung längenverstellbar mit dem Bauwerk zu ver binden.It is also advisable to use a spiral spring Clamping device adjustable in length to ver with the building tie.

Die vorstehend beschriebene Erfindung kann vorteilhaft für einen Elementeschornstein verwendet werden, wobei die Til germasse im Kopfbereich innerhalb eines Standrohres oder eines Stützgerüstes angeordnet ist, an dem seitlich die Züge des Elementeschornsteines befestigt sind.The invention described above can be advantageous for an element chimney can be used, the Til germ mass in the head area within a standpipe or a scaffold is arranged on the side of the trains of the chimney are fixed.

Die Tilgermasse steht dabei zweckmäßig in einer Vertiefung in einem Zwischenboden innerhalb des Standrohres oder des Stützgerüstes und wird über die Feder- und Dämpfungselemente gegenüber dem Standrohr in ihrer Normallage abgestützt.The absorber mass is conveniently located in a recess in an intermediate floor within the standpipe or Support frame and is on the spring and damping elements supported against the standpipe in its normal position.

Es ist selbstverständlich ohne weiteres möglich, die Erfin dung auch für andere freistehende Bauwerke als Elemente schornsteine einzusetzen.It is of course possible without further ado also for other freestanding structures as elements insert chimneys.

Durch die Erfindung wird es möglich, die Tilgerfrequenz beliebig einstellen zu können, da ein auf der Spitze frei stehender Körper die Eigenfrequenz Null aufweist und ande rerseits eine durch einen starren Stab fixierte Tilgermasse eine unendliche Eigenfrequenz aufweist. Der mit der erfin dungsgemäßen Lösung praktisch realisierbare Frequenzbereich liegt damit zwischen 0,1 und mehreren hundert Hertz und übersteigt damit den bei hohen schlanken Bauwerken erforder lichen Tilgerfrequenzbereich erheblich.The invention makes it possible to adjust the damper frequency to be able to adjust as desired, because one is free on the tip standing body has natural frequency zero and others on the one hand an absorber mass fixed by a rigid rod has an infinite natural frequency. The one with the invented Solution according to the invention practically realizable frequency range is between 0.1 and several hundred Hertz and thus exceeds that required for tall, slim structures significant damper frequency range.

Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung liegt darin, daß sich die wirksame Biegelänge der in der Ruhelage die Tilgermasse fixierenden Biegestäbe mit einer Veränderung der Schwingungsamplitude des Bauwerkes und damit der Tilger masse verändert. Bei hängender Anordnung eines Biegestabes vergrößert sich die Biegelänge mit steigender Tilgeramplitu de und die Tilgerfrequenz sinkt. Bei stehender Anordnung des Biegestabes verringert sich die Biegelänge und die Tilger frequenz steigt. Das hat zur Folge, daß bei einer Tilger frequenz oberhalb der zu bedämpfenden Bauwerksfrequenz und hängender Biegestabanordnung mit zunehmender Tilgeramplitude eine Annäherung der Tilgerfrequenz an die Bauwerksfrequenz und damit eine zunehmende Erhöhung der Tilgerwirkung durch den Resonanzeffekt eintritt. Der gleiche Effekt der Frequen zannäherung wird für Tilgerfrequenzen unterhalb der Bau werkseigenfrequenzen durch stehende Anordnung des Biegesta bes erreicht. Damit wird eine Tilgerfrequenz erreicht, deren Wirkung weich einsetzt und damit das In-Funktion-Treten der Dämpfungsmittel optimal unterstützt, d. h. zur Überwindung der Haftreibung und bei größeren Amplituden zunehmend stär ker wirkt und durch den Resonanzeffekt eine nahezu vollstän dige Austilgung der Schwingungen bewirkt. Eine Veränderung der Federwirkung mit der Tilgeramplitude kann auch dadurch erreicht werden, daß der Biegestab erst nach einem konstruk tiv vorbestimmten Tilgerweg zum Eingriff kommt.A particular advantage of the solution according to the invention lies in that the effective bending length of the at rest bending rods fixing the absorber mass with one change the vibration amplitude of the structure and thus the absorber mass changed. With a hanging arrangement of a bending rod the bending length increases with increasing absorber amplitude de and the absorber frequency drops. When the Bending rod reduces the bending length and the absorber frequency increases. The result is that with an absorber frequency above the building frequency to be damped and hanging bending rod arrangement with increasing absorber amplitude an approximation of the damper frequency to the building frequency and thus an increasing increase in the absorption effect the resonance effect occurs. The same effect of the frequencies Approximation is used for damper frequencies below the construction factory frequencies by standing arrangement of the bending sta bes achieved. A damper frequency is thus achieved, the The effect is soft and thus the fact that the Damping agents optimally supported, d. H. to overcome the static friction and with larger amplitudes increasingly stronger ker acts and due to the resonance effect an almost complete due to the cancellation of the vibrations. A change the spring action with the absorber amplitude can also be achieved be achieved that the bending rod only after a construct tiv predetermined Tilgerweg comes into engagement.

Die Erfindung wird nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. In der zugehörigen Zeichnung zeigen: The invention is described below using an exemplary embodiment explained in more detail. In the accompanying drawing:

Fig. 1 einen vertikalen Schnitt durch die Vorrich tung zur Dämpfung von Schwingungen mit einem hängend angeordneten Biegestab; und Figure 1 is a vertical section through the Vorrich device for damping vibrations with a hanging bending rod. and

Fig. 2 einen vertikalen Schnitt durch die Vorrich tung mit einem stehenden Biegestab. Fig. 2 shows a vertical section through the Vorrich device with a standing bending rod.

Bei der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung befindet sich in einem Standrohr 1 ein Zwischenboden 2, der eine Tilgermasse 3 trägt. Zur Verringerung von Umwelteinflüssen, beispiels weise durch Schmutzablagerungen, ist der die Tilgermasse aufnehmende Raum an dessen Oberseite durch einen Deckel 4 verschlossen. Die Tilgermasse 3, die bevorzugt rotationssym metrisch mit einem Kegel in ihrem unteren Bereich ausgeführt ist, steht auf ihrer Spitze 5 in einer Vertiefung 6 im Zwischenboden 2 und wird dadurch ortsfest gehalten. Zur Beibehaltung der Ruhelage der Tilgermasse 3 wird diese durch einen längs verstellbaren und hängend angeordneten Biegestab 7 gehalten. Die Befestigung des Biegestabes 7 im Bauwerk erfolgt durch eine das feste Ende des Biegestabes 5 um schließende Klemmvorrichtung 8. Der Biegestab 5 kann auch als Bündel mehrerer Biegestäbe ausgeführt sein.In the device shown in FIG. 1 there is an intermediate floor 2 in a standpipe 1 which carries an absorber mass 3 . To reduce environmental influences, for example due to dirt deposits, the space receiving the absorber mass is closed at the top by a cover 4 . The absorber mass 3 , which is preferably designed to be rotationally symmetrical with a cone in its lower region, stands on its tip 5 in a recess 6 in the intermediate floor 2 and is thereby held stationary. To maintain the rest position of the absorber mass 3 , it is held by a longitudinally adjustable and hanging bending rod 7 . The bending rod 7 is fastened in the building by a clamping device 8 which closes the fixed end of the bending rod 5 . The bending rod 5 can also be designed as a bundle of several bending rods.

Der Biegestab 5 ragt in eine in der Oberseite der Tilgermas se 3 eingebrachte Aussparung 9 hinein. Zur besseren Ein stellbarkeit der Ausgangslage des Biegestabes 7 befindet sich an dessen unteren Ende eine Stellmutter 10, die in die Vertiefung 9 hineingeschraubt ist. Die Dämpfung des vorste hend beschriebenen Tilgersystemes wird in bekannter Weise durch Dämpfungselemente 11 bewirkt. Die Krafteinleitungs punkte der Dämpfungselemente 11 in die Tilgermasse 3 und/ oder das Standrohr 1 können auch vertikal verstellbar ausge führt sein. Dadurch kann eine stufenlose oder feingestufte Anpassung der Dämpfungswirkung an die jeweiligen Anforderun gen erreicht werden. The bending rod 5 protrudes into a recess 9 made in the top of the Tilgermas se 3 . For better adjustability of the starting position of the bending rod 7 there is an adjusting nut 10 at its lower end, which is screwed into the recess 9 . The damping of the damper system described above is effected in a known manner by damping elements 11 . The force introduction points of the damping elements 11 into the absorber mass 3 and / or the standpipe 1 can also be vertically adjustable. This allows a continuous or fine adjustment of the damping effect to the respective requirements.

Bei einer Auslenkung der Tilgermasse 3 aus ihrer Ruhelage bewirken die geometrischen Verhältnisse der Anordnung, daß sich die wirksame Biegelänge des Biegestabes 7 zunehmend vergrößert und damit die Tilgerfrequenz abnimmt.When the absorber mass 3 is deflected from its rest position, the geometric conditions of the arrangement have the effect that the effective bending length of the bending rod 7 increases increasingly and thus the absorber frequency decreases.

Durch diese Vorrichtung wird eine gute Bedämpfung von Schwingungen des Standrohres 1, an dem die Segmente 12 des Elementeschornsteines seitlich befestigt sind, erreicht.This device provides good damping of vibrations of the standpipe 1 , to which the segments 12 of the chimney of elements are laterally attached.

Bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführung erfolgt die Fi xierung der Tilgermasse 3 in ihrer Ruhelage durch einen stehend angeordneten Biegestab 7. Der Biegestab 7 ist in einer im Zwischenboden 2 befestigten Klemmvorrichtung 14 längs verstellbar befestigt. Das freie Ende des Biegestabes 7 ragt in eine im unteren Bereich der Tilgermasse 3 angeord nete und nach unten geöffnete Aussparung 15 hinein, in die eine mit einer Öffnung 16 versehene Stellmutter 17 einge schraubt ist.In the embodiment shown in FIG. 2, the damper mass 3 is fixed in its rest position by a standing bending bar 7 . The bending rod 7 is fastened in a longitudinally adjustable manner in a clamping device 14 fastened in the intermediate floor 2 . The free end of the bending rod 7 protrudes into a in the lower region of the absorber mass 3 and downwardly open recess 15 into which an adjusting nut 17 provided with an opening 16 is screwed.

Bei einer Auslenkung der Tilgermasse 3 aus ihrer Ruhelage wird bei dieser Anordnung eine Verringerung der wirksamen Länge des Biegestabe 7 und damit der Tilgerfrequenz er reicht. Es können auch drei oder mehr Aussparungen 15 in der Tilgermasse 3 eingebracht sein, in die jeweils ein aufrecht stehender Biegestab 7 hineinragt.With a deflection of the absorber mass 3 from its rest position, a reduction in the effective length of the bending rod 7 and thus the absorber frequency is sufficient in this arrangement. Three or more recesses 15 can also be made in the absorber mass 3 , into each of which an upright bending rod 7 projects.

Zur Gewinnung des nötigen Freiraumes unterhalb der Tilgermasse 3 ist es zweckmäßig, wenn die Tilgermasse 3 auf eine mit dem Bauwerk fest verbundenen biegesteifen Stütze 13 steht.To obtain the necessary free space below the absorber mass 3 , it is expedient if the absorber mass 3 stands on a rigid support 13 which is rigidly connected to the structure.

Die in Fig. 2 dargestellte Variante zeigt einen Fall, in dem der Biegestab 7 nur einseitig in der Stellmutter 17 anliegt, die zu diesem Zweck mit einer Öffnung versehen ist, die wesentlich größer ist, als der Durchmesser des Biegestabes 7. Schwingt die Tilgermasse 3 in der entsprechenden Gegenrichtung, so wird der Biegestab 7 erst nach Durchlaufen eines vorgegebenen Spieles auf der anderen Seite der Öffnung 16 zur Anlage kommen und damit die wirksame Federzahl ver größern.The variant shown in FIG. 2 shows a case in which the bending rod 7 rests only on one side in the adjusting nut 17 , which for this purpose is provided with an opening which is substantially larger than the diameter of the bending rod 7 . If the absorber mass 3 swings in the corresponding opposite direction, the bending rod 7 will only come into contact after passing through a predetermined play on the other side of the opening 16 and thus increase the effective number of springs.

Ein Vorteil dieser Lösung ist darin zu sehen, daß sich die wirksame Biegelänge der in der Ruhelage die Tilgermasse 3 fixierenden Biegestäbe 7 mit einer Veränderung der Schwingungsamplitude des Bauwerkes und damit der Tilgermasse verändert. Bei hängender Anordnung eines Biegestabes 7 ver größert sich die Biegelänge mit steigender Tilgeramplitude und die Tilgerfrequenz sinkt. Bei stehender Anordnung des Biegestabes 7 verringert sich die Biegelänge und die Tilger frequenz steigt. Das hat zur Folge, daß bei einer Tilger frequenz oberhalb der zu bedämpfenden Bauwerksfrequenz und hängender Biegestabanordnung mit zunehmender Tilgeramplitude eine Annäherung der Tilgerfrequenz an die Bauwerksfrequenz und damit eine zunehmende Erhöhung der Tilgerwirkung durch den Resonanzeffekt eintritt. Der gleiche Effekt der Frequen zannäherung wird für Tilgerfrequenzen unterhalb der Bau werkseigenfrequenzen durch stehende Anordnung des Biegesta bes 7 erreicht. Damit wird eine Tilgerfrequenz erreicht, deren Wirkung weich einsetzt und damit das In-Funktion-Tre ten der Dämpfungsmittel optimal unterstützt, d. h. zur Über windung der Haftreibung und bei größeren Amplituden zuneh mend stärker wirkt und durch den Resonanzeffekt eine nahezu vollständige Austilgung der Schwingungen bewirkt. Eine Ver änderung der Federwirkung mit der Tilgeramplitude kann auch dadurch erreicht werden, daß der Biegestab erst nach einem konstruktiv vorbestimmten Tilgerweg zum Eingriff kommt, wie in Fig. 2 dargestellt.An advantage of this solution can be seen in the fact that the effective bending length of the bending rods 7 fixing the absorber mass 3 in the rest position changes with a change in the vibration amplitude of the structure and thus the absorber mass. With a hanging arrangement of a bending rod 7 ver increases the bending length with increasing absorber amplitude and the absorber frequency decreases. With the arrangement of the bending rod 7 upright, the bending length is reduced and the absorber frequency increases. The consequence of this is that at an absorber frequency above the building frequency to be damped and a hanging bending rod arrangement with increasing absorber amplitude, an approximation of the absorber frequency to the building frequency and thus an increasing increase in the absorber effect due to the resonance effect occurs. The same effect of the frequency approximation is achieved for damper frequencies below the building's own frequencies by standing arrangement of the bending sta bes 7 . A damper frequency is thus achieved, the effect of which begins softly and thus optimally supports the in-function Tre th of the damping means, ie to overcome static friction and with larger amplitudes increasingly increasing effect and the resonance effect almost completely eliminates the vibrations. A change in the spring action with the absorber amplitude can also be achieved in that the bending rod only comes into engagement after a structurally predetermined absorber path, as shown in FIG. 2.

BezugszeichenlisteReference list

1 Standrohr
2 Zwischenboden
3 Tilgermasse
4 Deckel
5 Spitze
6 Vertiefung
7 Biegestab
8 Klemmvorrichtung
9 Aussparung
10 Stellmutter
11 Dämpfungselement
12 Segment
13 Stütze
14 Klemmvorrichtung
15 Aussparung
16 Öffnung
17 Stellmutter 1 standpipe
2 mezzanine
3 absorber mass
4 lids
5 tip
6 deepening
7 bending rod
8 clamping device
9 recess
10 adjusting nut
11 damping element
12 segment
13 support
14 clamping device
15 recess
16 opening
17 adjusting nut

Claims

1. An arrangement of vibration damping free to the slim, preferably tower-like structures or components, for example of elements chimneys, o masts. The like., With a damping mass, the elements via spring and / or damping elements is connected to the structure or component, characterized ge indicates that

- The absorber mass ( 3 ) is supported free-standing at a fixed point below its center of gravity,
- One or more spring elements, the absorber mass ( 3 ) against the building in their vertical normal position in preferably adjustable force initiation points, and
- The damping elements ( 11 ) between the structure and the absorber mass ( 3 ) are arranged.

2. Device according to claim 1, characterized in that the absorber mass ( 3 ), at least in its lower region, is designed as a cone with a downward-pointing tip.

3. Apparatus according to claim 1 and 2, characterized in that the absorber mass ( 3 ) is supported perpendicularly below its center of gravity.

4. Device according to claims 1 to 3, characterized in that the absorber mass ( 3 ) is rotationally symmetrical.

5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the Fe derelement is designed as a one-sided firmly anchored in the building bending rod ( 7 ).

6. The device according to claim 5, characterized in that the spring element consists of several bundled bending rods ( 7 ).

7. Apparatus according to claim 5 and 6, characterized in that the spring element is adjustable in length with the damper mass ( 3 ).

8. Device according to claims 1 to 7, characterized in that the spring element is loosely coupled to the absorber mass ( 3 ).

9. The device according to claim 8, characterized in that the spring element projects loosely into a recess ( 9 ) of the absorber mass ( 3 ).

10. The device according to claim 8 and 9, characterized in that the absorber mass is provided with a spring element loosely receiving adjusting nut ( 10 ) which is screwed into the recess ( 9 ).

11. The device according to claims 1 to 10, characterized in that the Fe derelement above the absorber mass ( 3 ) is arranged.

12. Device according to claims 1 to 9, characterized in that the spring element below the absorber mass ( 3 ) is upright net angeord.

13. The apparatus according to claim 12, characterized in that the absorber mass ( 3 ) is provided in its lower region with at least one recess ( 15 ) into which a spring element projects upright.

14. The apparatus of claim 12 and 13, characterized in that in the recess ( 15 ) an adjusting nut ( 17 ) is vertically adjustable screwed in and that the adjusting nut ( 17 ) with a downward opening ( 16 ) for receiving the bending rod ( 7 ) is provided.

15. Device according to claims 12 to 14, characterized in that the opening ( 16 ) is larger than the diameter of the bending rod ( 7 ).

16. The device according to one of claims 1 to 15, characterized in that the Til germasse ( 3 ) via at least one damping element ( 11 ) is connected to the building.

17. Device according to claims 1 to 16, characterized in that the force introduction points of the damping elements ( 11 ) on the absorber mass ( 3 ) and / or on the structure are designed to be vertically adjustable.

18. The apparatus of claim 16 and 17, characterized in that at least three damping elements ( 11 ) are evenly distributed around the absorber mass ( 3 ) around.

19. Device according to claims 1 to 18, characterized in that the tip of the absorber mass ( 3 ) is in a recess ( 9 ) of the construction.

20. Device according to claims 1 to 18, characterized in that the Til germasse ( 3 ) stands on a ball fixed in the building.

21. The device according to claims 1 to 20, characterized in that the Til germasse ( 3 ) on an anchored in the building rigid stiff support ( 13 ).

22. Device according to claims 1 to 21, characterized in that the spiral spring ( 7 ) via a clamping device ( 8 ; 14 ) is adjustable in length with the structure.

23. Use of the device according to claims 1 to 22 for an element chimney.

24. The device according to claim 23, characterized in that the absorber mass ( 3 ) is arranged in the head region within a standpipe ( 1 ) or a scaffolding on which the Seg elements ( 12 ) of the element chimney are attached laterally.

25. The apparatus according to claim 24, characterized in that the absorber mass ( 3 ) in a recess ( 9 ) in an intermediate floor ( 2 ) (cross member) within the standpipe ( 1 ) or the Stützge stands.

26. Device according to claims 24 and 25, characterized in that the Til germasse ( 3 ) in its normal position is supported abge against the standpipe ( 1 ) via the spring and damping elements.