DE647834C - Schwingungsdaempfer zur Lagerung von Verbrennungskraftmaschinen - Google Patents

Description

Es ist bekannt, die bei Maschinen auftretenden Schwingungen durch federnde Unterlagen aufzuzehren. Neuere Ausführungen dieser Art verwenden zwischen Metallplatten vulkanisierte Gummielemente (Schwingmetall), die in ihrer Eigenschwingung möglichst den erforderlichen Verhältnissen angeglichen werden müssen. Bei Maschinen mit Schwingungen großer Schwingweite ist es schwierig, die federnden Unterlagen mit ge^j nügender Seitensteiflgkeit auszubilden.

Es sind auch bereits Dämpfer bekanntgeworden, bei denen der Gummi in der Hauptschwingungsrichtung auf Abscherung beanspracht wird, so daß der Gummi in der senkrecht dazu stehenden Richtung auf Druck beansprucht wurde, wodurch der Widerstand gegen die Ausschläge in dieser Richtung größer ist. Um beispielsweise eine Dieselmaschine einwandfrei zu lagern, genügen diese Ausführungen ebenfalls nicht, weil gewöhnlich von einer solchen Maschine eine mechanische Kraftabnahme erfolgt, die eine zu große Beweglichkeit der Maschine verbietet. Hinzu kommt, daß eine schwingungstechnisch richtig bemessene Unterlage sehr weich sein muß. Wird eine stillstehende Ma's schine angelassen, so muß naturgemäß bei zunehmender Drehzahl der anlaufenden Maschine auch ein Punkt einsetzen, bei dem. man die Eigenschwingungszahl der elastischen Unterlagen durchfährt» Dabei treten dann aber erfahrungsgemäß derart starke Bewegungen des gesamten Maschinensatzes auf, daß die Gefahr von Achs- und Lager-Zerstörungen, Rahmenbrüchen usw. naheliegt. So sind in der Praxis einwandfreie Schwingungslagerungen deswegen unmöglich geworden, weil die auftretenden Schwingungen beim Anlassen dann unzulässig groß wurden, so daß man die federnden Elemente mit Rücksicht auf diesen Zustand berechnen mußte und dann bei den Betriebszahlen naturgemäß keine größte Dämpfung erreichen konnte. +5

Bei den bisher bekannten Versuchen, Gummifedern für Fundamente zu verwenden, wurde namentlich die Federkonstante der » Puffer für die Aufnahme der senkrechten Kräfte beeinflußt. Auch durch schräg gestelltes bzw. - senkrecht und waagerecht angeordnetes Gummi konnte die zu lösende Aufgabe nicht erfüllt werden. Andererseits fehlte bei den bereits versuchten Ausführungen die Einstellbarkeit bzw. die Möglichkeit, Federkonstanten in den verschiedenen Richtungen zu beeinflussen.

Ebenso sind Schraubenfederaufhänguingen für die Aufstellung einer schweren Maschine, beispielsweise einer Dieselmaschine, nicht geeignet, da diese nicht zuverlässig sind und wesentliche Unterschiede in der senkrechten und waagerechten Richtung nicht zu erzielen sind, die von größter Bedeutung in der Praxis sind. Auch auf Zug beanspruchte Gewebe-Scheiben geben keine gute Federung.

Die Erfindung, die Schwingungsdämpfer zur Lagerung von Verbrennungskraftmaschi-

nen betrifft, beseitigt diese Übelstände. Die Dämpfer bestehen aus in der Hauptrichtung auf Schub beanspruchten Gummielementen, die unter Umständen vorgespannt sein können, indem kammartig ineinandergreifende Zahnschienen Verwendung finden, zwischen die Gummi vulkanisiert oder mit Hilfe besonderer Platten eingeschaltet ist und deren Zähne teilweise mit festen oder einstellbaren ίο Begrenzungspuffern versehen sind. Die Hauptgummipuffer sind auf Metallplatten aufvulkanisiert und mit deren Hilfe zwischen die Zähne eingeschoben. Auf dem Kopf der Zähne sind mehrere Abstandspuffer aus Gummi in an sich bekannter Weise befestigt. Die Abstandspuffer sind an einer Querplatte bei einem Zahn oder mehreren Zähnen angeschraubt, und durch Abstandsbleche sind die Abstände von der Gegenschiene einstellbar. Die Zähne des Kammpuffers können durch auf Platten aufgeschraubte Formeisen gebildet werden. Es ist auch möglich, den Dämpfer ringförmig zu gestalten, so daß die Zähne dann in Form von konzentrischen Ringen ineinandergreifen.

Bei den kammartig ineinandergreifenden Metallschienen sind deren Zähne durch auf Schub beanspruchten Gummi miteinander verbunden. Durch die Zahl der ineinandergreifenden Zähne und den Abstand der Zähne kann man die Schwingungszahl in. senkrechter Richtung, bei der also der Gummi auf Schub beansprucht wird, weitgehend ändern und natürlich auch durch die Verwendung von Gummi verschiedener Güte. Ein weiterer erheblicher Vorteil entsteht, wenn man die Gummischienen nicht mit den Teilen zusammenvulkanisiert, sondern sie auf Metallschienen aufvulkanisiert, die dann in entsprechende Vertiefungen der kammartigen Schienen eingeschoben werden. Dadurch ist es möglich, dem Gummi verschiedene Vorspannungen zu geben. Gleichzeitig ist aber durch die Vorspannung zu erreichen, daß die Eigenschwingung in senkrechter Richtung nach unten absinkt, während die Schwingungszahl in senkrecht dazu stehender, also horizontaler Richtung höher wird. Man kann durch Verwendung einer solchen Schiene erreichen, daß die Maschine in senkrechter Richtung den praktischen Bedürfnissen genau angepaßt wird, während die Schwingungen in waagerechter Richtung nur in geringem Maße auftreten können, weil der Druckwiderstand durch das eingeschobene Gummiteil ein größerer ist. Auf diese Weise ist. zu erzwingen, daß eine Maschine vornehmlich in senkrechter Schwingung schwingt, während die hohe Anzahl der Gummischienen (der Zahnzahl entsprechend) dem seitlichen Ausweichen der Maschine großen Widerstand entgegensetzt. Dadurch wird erreicht, eine Maschine senkrecht sehr stark schwingen zu lassen (Schwingungsausschläge von .-jr/— 10 mm sind ohne weiteres denkbar), während bei dieser Ausführung Seitenschwin- :-'g«ngen von kaum 1 mm auftreten werden. ■ Um nun aber die senkrechten Schwingungen auch beim Anlassen der Maschine nicht zu groß werden zu lassen, sieht die Erfindung Begrenzungspuffer vor, die einstellbar sind und auch die Schwingungsausschläge in senkrechter Richtung begrenzen. Wenn beim Anlassen der Maschine größere Schwingungsausschläge, als für normalen Lauf zugelassen, nicht auftreten können, weil dann die Anschlagspuffer in Tätigkeit treten, ist es zweckmäßig, diese Anschlagspuffer so auszubilden, daß sie allmählich mit zunehmendem Widerstand tätig werden.

Bei einer Dieselmaschine hat man Schwingungen, vor allem um die drei Hauptachsen, Längs-, Quer- und Senkrechtachse, zu beachten. Bei richtiger Bemessung der Feder im Sinne der Senkrechtschwingung ist bei allen bisherigen Ausführungen die waagerechte Konstante so ungünstig, daß die Maschinen zu starken seitlichen Ausschwingwigen neigen. Durch Anordnung der Puffer gemäß der Neuerung gelingt es, Maschinen mit kleiner Drehzahl überkritisch laufen zu lassen, da man durch das Maß der Vorspannung die Federungskonstante in Querrichtung beliebig ändern kann, ohne daß man dadurch die Senkrechtschwingungen wesentlieh verändert. Durch Wahl der Schienenlänge und durch Verändern des Abstandes der Schienen zum Schwerpunkt kann man dann auch noch die Schwingungen um die Querachse der Maschinen abstimmen, so daß man in der Lage ist, eine wirklich einwandfreie Maschinenlagerung aufzubauen. Ein weiterer wichtiger technischer Vorteil besteht darin, daß einstellbare Puffer vorgesehen sind, welche die größten Hübe begrenzen. Diese Zusatzelemente stellen Anschlagpuffer als Zusatzfederung dar, welche die gesamte Federungskonstante beeinflussen. Dies ist vor allem bei der Abb. 1 bei dem rechts gezeigten kugelförmigen Puffer zu erkennen, der infolge seiner Ausbildung sich bei Bedarf in das schwingende System einschaltet, ohne eine plötzliche Änderung herbeizuführen.

Die Zeichnung veranschaulicht den Erfindungsgegenstand in zwei Abbildungen.

Die Abb. 1 zeigt eine Kammschiene mit beispielsweise zwei Zähnen. Die Unterschiene a, die in an sich bekannter Weise Vorrichtungen zum Aufschrauben auf das Fundament hat, trägt die zwei Zähneb, während die Gegenschiene c die entsprechenden Zähne d trägt. Die Schiene c ist mit Schrau-

ben,e zum Aufschrauben des Maschinenfußes versehen. Zwischen die Zähne b und d sind die Gummipuffer/ eingespannt, beispielsweise dadurch, daß sie auf Metallbleche g aufvulkanisiert sind, die ein Einschieben, in /ent* sprechende Nuten der Zähne b und d ermöglichen. An dafür geeigneten Plätzen, z. B. am oberen Ende der Zähne ö, kann eine Querplatte h, nur auf der linken Seite gezeichnet,

ίο angebracht sein, auf die der Begrenzungspuffer I ebenfalls auf vulkanisiert ist. Durch richtige Bemessung des Spaltes χ zwischen 'Puffer/ und der Schienet kann man den Freiheitsgrad der Schiene in senkrechter Richtung begrenzen. Um den Pufferz nachstellbar zu gestalten, ist auf der rechten Hälfte der Abbildung die Querplatte k am Kopfe der Zähne d angebracht. Der Begrenzungspuffer I ist auf einer Platte m aufvulkanisiert, die in an sich bekannter Weise eine Schraube η trägt, welche gestattet, die Plattem ,an der Querplattek zu befestigen. Durch Zwischenlegen von Platten Ό kann der Abstand* geregelt und ,auf diese Weise nachträglich der Freiheitsgrad der Maschine beim Zusammenbau bestimmt werden. Der Gummipuffer/ ist beispielsweise abgerundet, um bei einer Belastung .allmählich in Wirkung zu treten.

Bei der Abb. 2 ist dargestellt, wie die Kammpufferelemente durch aufgesetzte Zähne unter Verwendung von üblichen Blechplatten und Formeisen zur Erreichung der vorgenannten Wirkung zusammengesetzt werden können.- Auf die Grundplatte α werden beispielsweise U-Eisen ρ aufgenietet und in gleicher Weise auf die Gummiplatte c, und zwar so versetzt, daß die Abstände der auf diese Weise gebildeten Zähne gleich sind. In ähn-

4.0 licher oder gleicher Weise, wie oben geschildert, werden die Gummizwischenstücke angeordnet. Dadurch wird erreicht, die Zähne

■ und die Trägerplatte mit entsprechenden Fundamentrahmen, beispielsweise bei einem

4-5 Schiff, gleich bei der Herstellung vorzusehen und die federnden Schienen nachträglich einzubauen, wodurch man in der Lage ist, mit geringen Kosten schwingungstechnisch ein-,wandfreie Fundamente herzustellen.

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Schwingungsdämpfer zur Lagerung von Verbrennungskraftmaschinen, bestehend aus in der Hauptrichtung auf Schub beanspruchten Gummielementen, die unter Umständen vorgespannt sein können, dadurch gekennzeichnet, daß kammartig ineinandergreifende Zahnschienen Verwendung finden, zwischen die Gummi vulkanisiert oder mit Hilfe besonderer Platten eingeschaltet ist und deren Zähne teilweise mit festen oder einstellbaren Begrenzungspuffern versehen sind.

2. Schwingungsdämpfer nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptgummipuffer auf Metallplatten aufvulkanisiert sind und mit deren Hilfe zwischen die Zähne eingeschoben werden.

3. Schwingungsdämpfer nach Anspruch ι und 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Kopf der Zähne mehrere Abstandspuffer aus Gummi in an sich bekannter Weise befestigt sind.

4. Schwingungsdämpfer nach Anspruch ι bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandspuffer an einer Querplatte bei einem Zahn oder bei mehreren Zähnen angeschraubt und durch Abstandsbleche die Abstände von der Gegenschiene einstellbar sind.

5. Schwingungsdämpfer nach Anspruch ι bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zähne des Kammpuffers durch auf Platten aufgeschraubte Formeisen gebildet sind.

6. Schwingungsdämpfer nach Anspruch ι bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zähne in Form von konzentrischen Ringen ineinandergreifen.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen