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Technisches
Gebiet
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Die
vorliegende Erfindung betrifft Vorrichtungen zur Schwingungsdämpfung und
Isolation an baulichen Verbindungsstellen und Befestigungen.
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Beschreibung
des Standes der Technik
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Mechanische
Vibration ist ein Ausdruck, der die Schwingungsbewegung infolge
fluktuierender Kräfte
beschreibt, die an einem dynamischen System angreifen, d.h. ein
System mit einer Masse und elastischen Elementen. In bestimmten
Fällen
können
diese Bewegungen übermässig werden,
und somit zu einer verminderten Lebensdauer, einem Fehlbetrieb und
möglicherweise
zu einem Ausfall des Systems führen.
Dies ist von besonderer Wichtigkeit in Flugzeugen, und insbesondere
in Drehflüglerstrukturen wo
ein Ausfall der Struktur zu einem Verlust von Leben oder des Flugzeuges
führen
kann. Übermässige Schwingungen
in diesen Strukturen können
auch zu Unbehagen oder Krankheit der Passagiere oder der Besatzung
führen,
und somit den sicheren Flug des Flugzeuges beeinträchtigen.
Eine wirksame Beherrschung der Schwingungen ist somit äusserst
wichtig in dieser sowie auch in anderen Anwendungen.
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Von
grundsätzlicher
Bedeutung ist der Resonanzzustand, wobei Massen und elastische Bauteile mit
einer Frequenz vibrieren, die der Eigenfrequenz entspricht oder
nahe and diese herankommt. Die 1A und 1B der
Zeichnungen zeigen ein schematisch dargestelltes, einfaches, dynamisches System 11 in
dem Resonanz auftreten kann, bzw. eine graphische Darstellung. Wie
in der Zeichnung dargestellt, ist eine Masse 13 von einer
Feder 15 getragen und ein Dämpfer 19 ist an einem
beweglichen Träger 17 befestigt.
Die Bewegung des Trägers 17 ist oszillatorisch
in der Vertikalrichtung. Bei diesem System ist die Eigenfrequenz
einfach die Frequenz mit der die Masse schwingen würde wenn
sie bewegt und freigegeben wird, ohne dass der Träger 17 sich mitbewegt.
Wenn der Träger 17 sich
bewegt hängt die
verursachte Bewegung der Masse 13 mit Bezug auf den Träger 17 von
der Amplitude und der Frequenz der Bewegung des Trägers 17 ab.
Wenn die die Bewegung der Stütze
treibende Frequenz f der Systemeigenfrequenz fn entspricht, tritt
Resonanz auf, was zu sehr grossen Bewegungen der Masse 13 in
Systemen führt,
die nur leicht gedämpft
sind. Dies ist typisch für
viele Bauteile und Strukturen, und ist durch eine graphische Auftragung 21 in 1B dargestellt,
wo die Maximalbewegung X der Masse 13 in Abhängigkeit
der Bewegung Y des Trägers 17 vorliegt
wenn f/fn = 1.
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Für dynamische
Systeme im Allgemeinen ist ein Resonanzzustand unerwünscht und
potentiell zerstörend,
und soll vermieden werden. Dies ist zu erreichen durch Beeinflussung
der treibenden Frequenz f und/oder der Eigenfrequenz fn, oder durch Vorsehen
einer ausreichenden Dämpfung.
Für viele Systeme,
wie z.B. Hubschrauber, bleibt die treibende Frequenz f im Wesentlichen
konstant, d.h. der Rotor dreht mit konstanter Drehzahl, und eine
zusätzliche Dämpfung ist
ohne Gewichtssteigerung schwer zu erreichen. Dementsprechend ist
zur Vermeidung von Resonanz eine Beeinflussung der Systemeigenfrequenz
fn erforderlich, damit die Eigenfrequenz fn nie der treibenden Frequenz
f entspricht. Dies ist zu erreichen entweder durch Veränderung
der Masse oder der Steifigkeitseigenschaften des Systems. Da die
Masse normalerweise vorbestimmt ist, ist die Steifigkeit des Systems
die einzig mögliche
veränderliche.
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Das
einfache Modell gemäss
den 1A und 1B kann
auf komplexere Systeme übertragen
werden mit vielen Massen und Steifigkeitselementen, wie z.B. Hubschrauber-
oder Kipprotorflugzeugzellen. Bei diesen Systemen verursachen vielfältige, treibende
Frequenzen von dem vibrierenden Rotor in Kombination mit der über die
gesamte Flugzeugzelle verteilten Masse und Steifigkeit ein komplexes
Problem hinsichtlich der Schwingungsbeherrschung. Zuvor wurde dieses
Problem gelöst
durch Isolation der Struktur von den schwingenden Komponenten, d.h.
den Rotoren, Masten usw. und/oder durch sehr steifen Aufbau der
Struktur, damit die Systemeigenfrequenzen höher bleiben als alle treibenden
Frequenzen in dem System. Diese Schwingungsisolationsverfahren sind
einfach, können
aber ohne wesentliche Steigerung des Gewichtes der Flugzeugzellenstruktur
nicht durchgeführt
werden.
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Gegenwärtige Versuche
zur Weiterentwicklung des Standes der Technik beruhen auf der Entwicklung
dynamisch angepasster Flugzeugzellenstrukturen, die „adaptiv" sind, oder in der
Lage sind ihre dynamischen Eigenschaften wie erwünscht zu verändern. Durch
Veränderung
der Steifigkeitseigenschaften der Strukturen, sind diese in der
Lage sich selbst von ungünstigen
Resonanzzuständen
zu „entkuppeln", um weniger steife
und potentiell leichtere Strukturen zu schaffen.
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In
Abwesenheit einer wirksamen und praktischen Einrichtung zum Verändern der
Steifigkeit elastischer Bauteile in dynamischen Strukturen wird die
Vibration oft beherrscht durch die Isolation schwingender Bauteile.
In einem breiten Sinn bedeutet die Isolation einfach dass es den
vibrierenden Bauteilen erlaubt wird sich, soweit wie möglich, unabhängig zu
bewegen, um somit die Kräfteübertragung auf
das restliche System zu minimieren. Diese Art der Schwingungsbeherrschung
erfolgt üblicherweise durch
Aufhängung
oder Befestigung der vibrierenden Bauteile mit flexiblen Elementen.
Im Falle eines Hubschraubers erfolgt dies gemäss einem herkömmlichen
Verfahren durch Aufhängen
des Rumpfes am schwingenden Rotor und Mast über Elastomerstützen, die
als Federn wirken.
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Ein
Modell eines einfachen, dynamischen Hubschraubersystems 20 ist
in den 2A und 2B der
Zeichnungen dargestellt. Wie in 2A gezeigt,
ist ein Rotor/Mast 23 von einer Feder 25 getragen
und ein Dämpfer 29 ist
an einem Rumpf 27 befestigt. Das Schwingungsverhalten des
Systems 20 ist durch eine graphische Auftragung 21 in 2B dargestellt.
Wie am rechten Ende der Auftragung 21 ersichtlich, ist
die Relativbewegung X des Rumpfes 27 in Bezug auf die Bewegung
Y des Rotor/Mastes 23 klein wenn die Eigenfrequenz fn wesentlich
kleiner ist als die Frequenz f der Bewegung des Rotors/Mastes 23.
In einem solchen System je weicher die Feder 25, umso niedriger
die Eigenfrequenz fn und die entsprechende Bewegung X des Rumpfes 27.
Für die Schwingungsisolation
soll jede Stütze
in einer solchen Anwendung so weich wie möglich sein. Aber, wenn die
Feder 25 zu weich ist, können übermässige Ausschläge erfolgen
wenn die Rotorlasten ändern.
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Die
US Patentschrift 4,362,281 erteilt an Cresap et al. basiert auf
diesem Prinzip, und besitzt eine weiche Federstütze zur Isolation des schwingenden
Rotors/Mastes bei konstanten Flugbewegungen. Um übermässige Abweichungen bei Übergangsflugbedingungen
und Veränderungen
des Rotorauftriebs zu verhindern sind mechanische Anschläge eingebaut
die „durchschlagen" und die Bewegung
bei diesen Übergangsflugbedingungen
verhindern. Dementsprechend ändert
die Systemsteifigkeit in dem Cresap et al. System von ziemlich weich zu äusserst
steif an den Endgrenzen der Mastbewegung.
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In
einigen dynamischen Hubschraubersystemen werden die dynamischen
Bauteile selbst als Stützen
zwischen dem Hubschrauberrotor/-mast und dem Rumpf eingesetzt. Der
dynamische Antiresonanzschwingungsisolator (DAVI) ist ein Beispiel
eines solchen Lösungsansatzes.
Ein einfaches Modell eines DAVI Systems 41 ist in 3 dargestellt.
In dem DAVI System 41 ist eine Rumpfmasse 43 an
einem Rotor/Mast 45 über
ein Federelement 47 befestigt, das parallel zu einem Gewicht 49 an
einem Hebel 51 angeordnet ist. Die mechanische Übersetzung des
Gewichtes 49 und des Hebels 51 kann angepasst
werden damit bei Schwingung des Rotors/Mastes 45 mit einer
bestimmten Frequenz, die Trägheits- und
Federkräfte,
die am Rumpf 43 über
einen Hebeldrehpunkt 53 und das Federelement 47 angreifen, gleich
gross und entgegengesetzt gerichtet sind, und somit, theoretisch,
keine Nettokräfte
auf den Rumpf ausgeübt
werden.
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Die
in der US Patentschrift 6,247,684 erteilt an Manfredotti und in
der US Patentschrift 4,365,771 erteilt an Halwes beschriebenen Vorrichtungen
basieren auf dem DAVI Prinzip. Manfredotti beschreibt einen dynamischen
Bauteil, der als Stütze
zwischen einem Hubschrauberrotor/-mast und einem Hubschrauberrumpf
dienen soll, und Halwes beschreibt einen Schwingungsdämpfer, der
gemäss
dem Prinzip der Flüssigkeitsträgheit wirkt.
Bei diesen Einrichtungen werden die Nettokräfte, welche auf die Struktur
wirken, minimiert und demnach die Schwingungen begrenzt. Diese Einrichtungen
sind jedoch nur wirksam innerhalb eines engen betrieblichen Frequenzbandes,
und können
möglicherweise
keine adaquate Isolation gewährleisten
wenn die Rotordrehzahl, Flug- oder andere Betriebsbedingungen ändern.
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Der
Rotationsbalkenflügelholm
mit variabler Steifigkeit entsprechend der US Patentschrift 6,000,660
erteilt an Griffin et al. ist ein variables Steifigkeitselement
zur Anwendung in dynamisch angepassten Flugzeugzellenstrukturen.
Gemäss
der Griffin et al. Einrichtung ist der Flügelholm ein nicht-rechteckiger
Balken, mit verschiedenen Biegesteifigkeiten, je nach der Orientierung
des Balkens und der Belastung. Durch Rotation in dem Flügel können die
Steifigkeit und die dynamischen Eigenschaften des Flügels verändert werden.
Die Griffin et al. Einrichtung ist sehr gross und schwer, und somit schwierig
oder unpraktisch auszuführen,
mit Ausnahme von nur einigen Anwendungsfällen.
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In
der US-A-5,609,353, auf welche die zweiteilige Form des unabhängigen Anspruches
1 sich stützt,
ist eine Tragbuchse mit veränderlicher
Steifigkeit beschrieben, die ein magnetorheologisches Elastomer
aufweist, mit darin eingebetteten Eisenteilchen, und welche zwischen
einem inneren und einem äusseren
Zylinder angeordnet ist. Eine Spule ist um den inneren Zylinder
angeordnet und kann erregt werden zum Erzeugen eines veränderlichen
magnetischen Feldes zum Beeinflussen des magnetorheologisches Elastomers
wodurch variable Steifigkeitswerte für das Elastomer erreicht werden.
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Obschon
die vorstehend beschriebenen Lösungsmöglichkeiten
wesentliche Fortschritte in dem Bereich der Schwingungsisolierung
und -beherrschung darstellen bleiben viele Probleme ungelöst.
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Kurze Beschreibung
der Erfindung
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Es
besteht eine Notwendigkeit für
eine kompakte und leichte Stütze
mit variabler Steifigkeit, die auf wirksame Weise die Steifigkeit
an verschiedenen baulichen Befestigungen in einem dynamischen System
verändern
kann, damit verschiedene Eigenfrequenzen in dem System einstellbar
sind, um ungünstige
Resonanzbedingungen im Echtzeitbetrieb zu verhindern.
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Dementsprechend
ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine kompakte und
leichte Stütze
veränderlicher
Steifigkeit zu schaffen, die eine verschiedene Steifigkeit an verschiedenen
baulichen Befestigungen in einem dynamischen System einstellen kann,
um somit eine einfache Einrichtung zur Veränderung der Systemeigenschwingungen
und Ansprechverhalten auf angreifende Kräfte zu schaffen.
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Gemäss einer
Lösung
dieser Aufgabe schafft die Erfindung eine Stütze mit veränderlicher Steifigkeit, mit
einem Gehäuse;
und einer Elastomereinrichtung in dem Gehäuse, dadurch gekennzeichnet, dass
die Elastomereinrichtung eine Elastomerbaugruppe aufweist, die drehbar
durch das Gehäuse
getragen ist, wobei die Elastomerbaugrupe verschiedene Steifigkeiten
in mindestens zwei Richtungen aufweist; und dass die Stütze mit
veränderlicher
Steifigkeit desweiteren einen Einstellmechanismus aufweist zum Einstellen
der Ausrichtung der Elastomerbaugruppe in Bezug auf das Gehäuse.
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Gemäss einer
anderen Lösung
dieser Aufgabe schafft die Erfindung eine Stütze mit veränderlicher Steifigkeit mit
einem Gehäuse
und einer Elastomereinrichtung in dem Gehäuse, dadurch gekennzeichnet,
dass die Elastomereinrichtung mindestens zwei zusammengestellte
Elastomerbaugruppen aufweist, die drehbar vom Gehäuse getragen
sind, wobei jede Elastomerbaugruppe eine verschiedene Steifigkeit
in mindestens zwei Richtungen aufweist; und die Stütze mit
veränderlicher
Steifigkeit desweiteren einen Einstellmechanismus aufweist, um die Elastomereinrichtungen
in entgegengesetzten Richtungen zu drehen zum Einstellen der Ausrichtung
der Elastomerbaugruppen in Bezug auf das Gehäuse.
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Gemäss dem bevorzugten
Ausführungsbeispiel
enthält
das Traggehäuse
ein Schneckenradgetriebe, und die Elastomerbaugruppe hat einen Aussenring,
der den Elastomerwerkstoff umgibt, eine in dem Elastomerwerkstoff
eingebettete, mittlere Buchse, und eine Vielzahl von in dem Elastomerwerkstoff in
paralleler, ebener Weise eingebettete Scheiben.
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Die
vorliegende Erfindung schafft viele wesentliche Verbesserungen und
Vorteile, einschliesslich: (1) die Möglichkeit zum Anpassen der
Steifigkeitseigenschaften dynamischer Systeme oder Strukturen; (2)
je nach der Ausrichtung der Stütze können wesentliche
Veränderungen
der Steifigkeit erreicht werden, wodurch eine grosse Einstellungsbandbreite
für verschiedene
Lastbedingungen erreicht wird; (3) geringere Abnutzung der Bauteile
infolge der herabgesetzten Vibration; (4) die Erfindung schafft
eine leichte und einfache Stütze
zum Verändern
der Steifigkeit einer Struktur an kritischen Stellen innerhalb der
Struktur; (5) die Steifigkeit ist kontinuierlich veränderlich über der
gesamten Einstellungsbandbreite, nicht nur an den Endgrenzen der Bauteile;
und (6) die Stütze
gleicht nicht nur die Trägheits-
und Schwingungskräfte
aus.
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Kurze Beschreibung der
Zeichnungen
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1A ist
eine schematische Darstellung eines einfachen dynamischen Systems.
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1B zeigt
eine graphische Auftragung des Schwingungsverhaltens der dynamischen
Struktur gemäss 1A.
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2A zeigt
eine schematische Darstellung eines einfachen dynamischen Systems
für einen Hubschrauber.
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2B ist
eine graphische Auftragung des Schwingungsverhaltens des dynamischen
Systems gemäss 2A.
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3 ist
eine schematische Darstellung eines dynamischen Antiresonanzschwingungsisolators
gemäss
dem Kaman Typ.
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4 ist
eine Draufsicht einer Stütze
mit veränderlicher
Steifigkeit gemäss
der vorliegenden Erfindung.
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5 ist
eine Ansicht, zum Teil im Schnitt, der Stütze mit veränderlicher Steifigkeit gemäss 4 längs der
Linie V-V.
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6 ist
eine Vorderansicht der Elastomerbaugruppe der Stütze mit veränderlicher Steifigkeit gemäss der 4.
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7 ist
eine Draufsicht der Elastomerbaugruppe gemäss der 6.
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8 ist eine schematische Darstellung einer
Anwendung für
eine Bodentragstruktur mit anpassungsfähiger Steifigkeit, mit einer
Vielzahl von Stützen
veränderlicher
Steifigkeit gemäss
der 4.
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9 ist
eine Draufsicht eines alternativen Ausführungsbeispieles der Stütze mit
veränderlicher Steifigkeit
gemäss
der vorliegenden Erfindung.
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10 ist
eine Ansicht, zum Teil im Schnitt, der Stütze mit veränderlicher Steifigkeit gemäss der 9 längs der
Linie X-X.
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Beschreibung
des bevorzugten Ausführungsbeispieles
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In
den 4 und 5 der Zeichnungen ist eine Stütze mit
veränderlicher
Steifigkeit 111 gemäss der
vorliegenden Erfindung dargestellt. Die Stütze 111 mit veränderlicher
Steifigkeit dient zur Verhinderung der Resonanz durch Beeinflussung
der Eigenfrequenz eines Systems durch Einstellung der Systemsteifigkeit.
Die Stütze
mit veränderlicher
Steifigkeit 111 wirkt als Feder mit veränderlicher Steifigkeit. Die
Stütze 111 mit
veränderlicher
Steifigkeit ist so gestaltet damit eine verschiedene Steifigkeit
einzustellen ist je nach der Ausrichtung der Elastomerbaugruppe
mit Bezug auf die Richtung einer angreifenden Kraft oder Ablenkung.
Bei Anwendung in dynamischen Systemen schafft die vorliegende Erfindung eine
einfache Einrichtung zur Veränderung
der Systemeigenfrequenzen und Reaktionen auf angelegte harmonische
Kräfte.
Dies erlaubt die selektive „Regelung" eines Systems weg
von den Resonanzbedingungen, wo Schwingungen und Kräfte hoch
und potentiell zerstörend
sind. Als solche ist die Stütze
veränderlicher
Steifigkeit 111 ganz besonders geeignet, um eine variable
Steifigkeit an baulichen Verbindungsstellen oder Befestigungen vorzusehen.
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Die
Stütze
mit veränderlicher
Steifigkeit 111 hat ein Traggehäuse 113, das gestaltet
ist zur Einstellung der Winkellage einer inneren Elastomerbaugruppe 115.
In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel
enthält
das Traggehäuse 113 einen
Einstellmechanismus 117 zur Einstellung der Winkellage
der Elastomerbaugruppe 115 um eine mittlere Achse 114 (siehe 7)
in der Richtung des Pfeiles A. Gemäss dem bevorzugten Ausführungsbeispiel
ist der Einstellmechanismus 117 ein Schneckenradgetriebe
mit einem Schneckenrad 119, das über einen Getriebemotor 121 angetrieben
wird, und ein äusseres
Rad 123, das mit der Elastomereinrichtung 115 verbunden
ist, mit dem Schneckenrad 119 kämmt und von diesem angetrieben
wird. Der Getriebemotor 121 ist gestaltet zur Fernbetätigung und
Steuerung, z.B. von einem Pilot in der Pilotenkanzlei eines Flugzeuges.
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In
den 6 und 7 der Zeichnungen ist die Elastomerbaugruppe 115 dargestellt.
Die Elastomerbaugruppe 115 hat ein äusseres, ringförmiges Gehäuse 151,
das einen Elastomerwerkstoff 153 umgibt. Eine mittlere
Buchse 155 mit einer mittleren Öffnung 157 ist in
den Elastomerwerkstoff 153 eingebettet. Die Buchse 155 hat
vorzugsweise eine im Wesentlichen quadratische oder rechteckige
Querschnittsfläche
mit abgerundeten Ecken. Die Buchse 155 kann auch langgestreckt
sein mit abgerundeten Enden, wie in 8 gezeigt.
Eine Vielzahl dünner, starrer
Scheiben 159 ist in dem Elastomerwerkstoff 153 in
paralleler, ebener Weise auf beiden Seiten der Buchse 155 eingebettet.
Die Scheiben 159 sind vorzugsweise mit den gegenüberliegenden
Seiten der Buchse 155 ausgerichtet. Gemäss dem bevorzugten Ausführungsbeispiel
ist die Innenfläche
des äusseren,
ringförmigen
Gehäuses 151 ringförmig in
ihrer Form, mit Ausnahme von zwei gegenüberliegenden, inneren, abgeflachten
Sehnenfläche 161,
die parallel zur Buchse 155 und den Scheiben 159 ausgerichtet sind.
Diese parallele Stapelung der Buchse 155, der Scheiben 159 und
der abgeflachten Flächen 161 schafft
eine relativ hohe Steifigkeit in der Richtung des Pfeiles B, und
eine relativ niedrige Steifigkeit in der Richtung des Pfeiles C.
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Im
Betrieb wird die Elastomerbaugruppe 115 durch Vorwärts- und
Rückwärtsbetätigung des
Getriebemotors 121 gedreht, zur Veränderung der Ausrichtung der
Elastomerbaugruppe 115. Veränderungen in der Ausrichtung
der Elastomerbaugruppe 115 verändern die Steifigkeit der Stütze mit
veränderlicher
Steifigkeit in den Richtungen der Pfeile B und C. Die Stütze 111 mit
veränderlicher
Steifigkeit bietet die Möglichkeit
zur Einstellung der Steifigkeitseigenschaften dynamischer Systeme
oder Strukturen.
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In
der 8 der Zeichnungen ist eine Anwendung
dargestellt, für
welche die Stütze 111 mit veränderlicher
Steifigkeit besonders geeignet ist. Gemäss dieser Anwendung sind mehrere
Stützen 211 mit
veränderlicher
Steifigkeit unterhalb eines beladenen Frachtbodens 211 eines
Flugzeugfrachtraumes 203 angeordnet, um einen Boden mit
anpassungsfähiger
Steifigkeit zu schaffen. Stützen 211 mit
veränderlicher
Steifigkeit bilden eine untereinander verbundene, verteilte Gruppe,
die durch ein Steuersystem 209 getrieben und eingestellt
wird. Das Steuersystem 209 und die Stützen 211 veränderlicher
Steifigkeit bieten die Möglichkeit
zur wahlweisen Veränderung
der Steifigkeit zwischen dem beladenen Frachtboden 211 und
einer angrenzenden Rumpfstruktur 205. Eine Frachtmasse 207 ist
mit der örtlichen
veränderlichen
Steifigkeit assoziiert, um Resonanzprobleme auszuschliessen. Demgemäss gewährleisten
die Stützen 211 mit
veränderlicher
Steifigkeit die Möglichkeit
zur Entkopplung der Flugzeugzelle von schädlichen Resonanzbedingungen.
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Je
nach der Ausrichtung der Elastomerbaugruppen 215 können wesentliche
Veränderungen
der Steifigkeit erreicht werden, um eine weite Einstellbandbreite
für verschiedene
Lastbedingungen zu erreichen. Da keine mechanischen Anschläge benutzt werden,
sind die Steifigkeiten der Stützen 211 mit veränderlicher
Steifigkeit kontinuierlich veränderlich über die
gesamte Einstellbandbreite, d.h. nicht nur an den Endgrenzen bestimmter
Bauteile.
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Das
Steuersystem 209 hat neurale Netzwerke oder Zufallsoptimierungsverfahren,
wie z.B. genetische Algorithmen. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel
wird ein Algorithmus angewendet, der als simuliertes Vergütungsverfahren
bekannt ist. Die simulierte Vergütung
ist ein Zufallsoptimierungsverfahren, ähnlich wie genetische Algorithmen;
aber abweichend von den genetischen Algorithmen sieht die simulierte
Vergütung
eine einzige Lösung
vor, die durch den Entwurfraum „wandert" und die Topologie der objektiven Funktion „lernt". Auf diese Weise
gewährleisten
die Träger 211 veränderlicher
Steifigkeit eine verminderte Schwingung und ein herabgesetztes Gewicht,
eine grössere
Nutzlast und einen grösseren
Wirkungsradius, sowie eine geringere Abnutzung der Bauteile infolge
der verminderten Schwingung. Es ist zu verstehen, dass dieses Konzept
eines Bodens mit anpassungsfähiger
Steifigkeit in einem breiten Bereich von Frachttransportanwendungen eingesetzt
werden kann, nicht nur in Frachtflugzeugen.
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Die 9 und 10 der
Zeichnungen zeigen ein anderes Ausführungsbeispiel der Stütze mit veränderlicher
Steifigkeit gemäss
der vorliegenden Erfindung. Gemäss
diesem Ausführungsbeispiel
hat eine Stütze 301 mit
veränderlicher
Steifigkeit zwei zusammengestellte, gegensinnig rotierende Elastomerbaugruppen 303a und 303b.
Die Elastomerbaugruppen 303a und 303b haben vorzugsweise
die gleiche Form und Funktion wie die Elastomerbaugruppen 115.
Die Stütze 301 mit
variabler Steifigkeit hat ein Traggehäuse 313, das gestaltet
ist zur Einstellung der Winkelausrichtung der Elastomerbaugruppen 303a und 303b.
In diesem Ausführungsbeispiel
enthält
das Traggehäuse 313 vorzugsweise
einen Einstellmechanismus 317 zur Einstellung der Winkelausrichtung
der Elastomerbaugruppen 303a und 303b um zugeordnete
mittlere Achsen 314a und 314b in den Richtungen
der Pfeile D und E.
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Bei
diesem Ausführungsbeispiel
besitzt der Einstellmechanismus 317 vorzugsweise ein Schneckenradgetriebe
mit einem durch einen Getriebemotor 321 angetriebenen Schneckenrad 319,
und äussere
Räder 323a und 323b,
die mit den Elastomerbaugruppen 303a bzw. 303b gekuppelt
sind. Die Aussenräder 323a und 323b sind
gestaltet, um mit der Schnecke 319 zu kämmen und gleichzeitig durch diese
angetrieben zu werden. Der Getriebemotor 321 ist gestaltet
zur Fernsteuerung und Betätigung,
z.B. von dem Pilot in der Pilotenkanzel eines Flugzeuges. Vorzugsweise
ist der Einstellmechanismus 317 auch gestaltet zur gegensinnigen
Rotation, d.h. zur Drehung in entgegengesetzten Richtungen der Elastomerbaugruppen 303a und 303b.
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Ein
Vorteil dieser Ausführungsform
ist dass laterale Querkräfte
von den Elastomerbaugruppen 303a und 303b sich
gegenseitig aufheben, und keine spätere Nettokraft auf die Struktur übertragen
wird wenn beide Elastomerbaugruppen 303a und 303b an einer
gemeinsamen Stelle einer abgestützten
Strukur (nicht dargestellt) befestigt sind. Dies erfolgt wenn die Elastomerbaugruppen 303a und 303b nicht
genau senkrecht eingebaut sind. Die Stütze 301 mit variabler
Steifigkeit bietet ausserdem den Vorteil einer höheren Kapazität.