DE657983C - Vorrichtung zum Daempfen mechanischer Schwingungen gespannter Seile, insbesondere Freileitungen - Google Patents

Description

In elektrischen Freileitungen, die aus Drähten, Vollseilen, Hohlseilen oder Rohren bestehen, treten ebenso wie in den Seilen von Seilbahnen und in anderen zwischen festen Stützpunkten ausgespannten seilartigen Körpern unter dem Einfluß gleichmäßiger Winde Schwingungen auf, die die Leiter selbst, die Befestigungsklömmen, die Isolatoren und auch die Leitungsmaste gefährden. Gewöhn-Hch schwingen die Seile in einer senkrechten Ebene mit Frequenzen von etwa 6 bis 60 Schwingungen in der Sekunde und Knotenpunktabständen von etwa 1 bis 10 m. In den letzten Jahren sind sehr viele Vorrichtungen auf dem Markt erschienen, die zur Dämpfung dieser Schwingungen benutzt werden sollen. Diese Vorrichtungen sollen an den Leitern befestigt werden und die Schwingungsenergie in eine andere Energieform (Wärme) durch Reibung oder Schlag überführen. Diese Schwingungsdämpfer haben sich zum Teil praktisch bewährt. Ihrer Einführung stehen aber hohe Anschaffungskosten und verwickelte Montage entgegen.

Allen Schwingungsdämpfern, die durch Reibung eine Dämpfung der Schwingungen erzeugen sollen, haftet ein grundsätzlicher Mangel an. Soweit es sich um Luftreibung handelt, die im allgemeinen so erzeugt wird, daß bei der Bewegung eines Kolbens in einem Zylinder die Luft am Kolben vorbeistreicht, um dadurch die Dämpfung zu bewirken, besteht vor allem der Mangel, daß derartige Dämpfer erst auf verhältnismäßig große Bewegungen ansprechen und daher die kleinen Wanderwellen, deren Amplituden oft ■ nur Bruchteile eines Millimeters betragen, überhaupt, nicht ändern können. Bei Flüssigkeitsdämpfern liegen die Verhältnisse grundsätzlich gleich. Hinzu kommt noch, daß die Flüssigkeit bei Anbringung der Dämpfer verlorengehen kann und daß sie bei verschiedenen Temperaturen verschiedene Visoosität besitzt und daher ungleichmäßig dämpft. Diese Ungleichartigkeit der Dämpfung zeigen auch alle Dämpfer, die mit mechanischer Reibung arbeiten mit Rücksicht auf die naturnotwendige Abnutzung der Reibungsflächen. Auch Dämpfer mit Reibungsfedern liefern keine gleichmäßigen Dämpfungsergebnisse, da sich die Spannung der Federn mit der "Temperatur ändert. Durch die Erfindung ist es gelungen, diese Mängel auf einfache Weise zu überwinden und das Auftreten gefährlicher Schwingungen entweder von vornherein zu verhindern oder etwa doch entstehende Schwingungen schnell und sicher zu dämpfen.

Die Frequenz einer Schwingung hängt nach der Saitenformel

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von der Zugbelastung Z, vom Knotenpunktabstand /I und von der Masse G des Leiters ab. Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, die Ausbildung von Schwingungen ίο gleicher Frequenz bei gleichem Knotenpunktabstand, ehe die Amplituden gefährliche Werte erreichen, dadurch zu verhindern, daß die Masse des schwingenden Körpers ständig verändert wird. Wie aus der Saitenformel hervorgeht, muß sich nämlich bei Veränderung der Masse des Körpers auch die Frequenz der Schwingungen ändern. Bei wirksamer Änderung der Masse wird daher jede Resonanz in der Freileitung verhindert; die gefährlichen Schwingungen werden bereits im Entstehen gedämpft.

Um diese neuartige Dämpfung herbeizuführen, werden mit den Schwingungen ausgesetzten Teilen Dämpfungsgewichte nachgiebig verbunden, indem sie z. B. mit Federn an ihnen aufgehängt werden. Um diese Dämpfungsgewichte besonders wirksam werden zu lassen, werden ferner an den schwingenden Teilen starr verbundene Anschläge angeordnet, die so bemessen sind, daß sie die Dämpfungsgewichte in der einen Schwingungsrichtung mitnehmen, sobald Schwingungen auftreten.

Treten in einem Seil, das auf diese Weise mit Dämpfungsgewichten versehen ist, Schwingungen auf, so muß in der einen Bewegungsrichtung die Masse des Seiles zuzüglich der Masse der Dämpfungsgewichte bewegt werden, während sich beim Zurückschwingen nur das Seil allein bewegt, die Dämpfungsgewichte aber dank der nachgiebigen Verbindung mit dem Seil in der Bewegung nacheilen, die Bewegung des Seiles also nicht unmittelbar beeinflussen. Die in Bewegung befindliche Masse des Seiles ändert sich daher ständig. Die dadurch erzielte Dämpfung ist, wie eingehende Versuche ergeben haben, so wirksam, daß erfindungsgemäß ausgerüstete Freileitungen auch unter ungünstigsten Bedingungen praktisch vollständig ruhig bleiben.

Die neuartige Dämpfung wird noch verstärkt, wenn bei besonders ungünstigen Beanspruchungen einmal doch größere Bewegungen im Seil entstanden sind, weil zu der Dämpfungswirkung der Veränderung der Masse auch noch der Energieverbrauch durch Reibung und Schlag zwischen den Dämpfungsgewichten und den ihre Bewegung begrenzenden Anschlägen hinzukommen.

Auf der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der neuen Schwingungsdämpfer dargestellt, und zwar zeigen: ;..:ÄAbb. ι einen Schwingungsdämpfer, bei di^.'das Dämpfungsgewicht an einer Schraubenfeder aufgehängt ist,

'•■/Abb. 2 einen Dämpfer, bei dem das Gewicht auf einer Feder ruht, sie auf Druck beanspruchend, und

Abb. 3 eine besonders zweckmäßige Ausführungsform dieses Dämpfers im Längsschnitt und
Abb. 4 in Draufsicht.

Bei der Vorrichtung nach Abb. 1 hängt das Dämpfungsgewicht 1 an einer Schraubenfeder 2, die an der Klemme 4 angreift, mit deren Hilfe die ganze Dämpfungsvorrichtung am Seil· 5 befestigt ist. Die Klemme 4 trägt an einem Schaft 6 einen Anschlagteller 3. Die Spannung der Feder 2 ist so bemessen, daß das Gewicht 1 sich in der Ruhelage dicht über dem Teller 3 befindet, ihn gerade berührt oder auch leicht an ihn angedrückt wird.

Gerät das Seil 5 in Schwingungen, so wird bei der Aufwärtsbewegung das Gewicht ι vom Teller 3 mitgenommen. Schwingt das Seil 5 dagegen nach unten, so bleibt das Gewicht 1 unter Zusammenpressung der Feder 2 zurück, wobei die Masse des Seiles 5 um die Masse des Gewichtes 1 — die von der Feder 2 verbrauchte Energie kann praktisch vernachlässigt werden — vermindert wird.

Bei der Ausführungsform nach Abb. ü stützt sich das Gewicht 1 auf die Feder 2, die vom Schaft 6 gehalten wird. Beim Auftreten von Schwingungen wird das Gewicht beim Abwärtsschwingen mitgenommen, wäh- ioo rend es zurückbleibt, wenn das Seil nach oben schwingt.

Der Dämpfer nach Abb. 3 und 4 zeigt eine besonders zweckmäßige Ausführungsform. Das Gewicht 1 ist glockenartig ausgebildet, so daß es die Feder 2 umfaßt und gegen Witterungseinflüsse schützt. Der Anschlag 3 ist tellerartig mit einem erhabenen Rand ausgeführt, so daß er ebenfalls befähigt ist, das Eindringen von Schmutz und Schnee bzw. Regen zu verhindern. Die Spannung der Feder 2 wird durch ein Gegenstück 7 geregelt, das mittels eines Bolzens 8, der durch den Schaft 6 hindurchgesteckt ist, gehalten wird. Es kann sich auch empfehlen, das Gegenstück 7 mittels Gewindes auf den Schaft 6 aufzuschrauben. Das Ganze hängt an einer Öse 12, durch die ein Schraubenbolzen 9 hindurchgesteckt ist. Dieser mit Mutter 10 und Sicherungsblechen 11 versehene Schraubenbolzen hält die Klammern4 zusammen, die seitlich am Seil 5 angreifen. Diese Anord-

nung der Klammern ist insofern besonders wichtig, als das Seil, falls Schwingungen auftreten, an seinen oberen und unteren Drähten am meisten beansprucht ist. Da die Klammern seitlich an das Seil angedrückt werden, entsteht keine zusätzliche Beanspruchung der empfindlichsten Teile des Seiles. Die Klammern können im übrigen so weit voneinander entfernt werden, daß man den

ίο Dämpfer am Seil befestigen kann, ohne die Mutter io gänzlich abschrauben zu müssen. Der Dämpfer kann infolgedessen am Seil befestigt werden, ohne daß die Klemmvorrichtung in einzelne Teile zerlegt werden muß. Die Klammern 4 werden aus dem gleichen oder einem verwandten Metall hergestellt, aus dem das Seil besteht. So verwendet man bei Kupferseilen auch Kupferklammern, bei Aluminiumseilen Klammern aus

ao Aluminium oder Aluminiumlegierungen.

Claims (5)

1. Patentansprüche:

   i. Vorrichtung zum Dämpfen mechanischer Schwingungen gespannter Seile, insbesondere Freileitungen, gekennzeichnet durch ein oder mehrere Dämpfungsgewichte, die mit dem. Körper, dessen Schwingungen gedämpft werden sollen, in der einen Schwingungsrichtung· -starr, in der anderen Richtung nachgiebig verbunden sind, so daß die bewegte Masse des Schwingungen ausgesetzten Körpers beim Auftreten von Schwingungen ständig verändert wird.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Dämpfungsgewicht (1), das von einer Feder (2) getragen wird, und einen mit der Vorrichtung bzw. dem zu dämpfenden Körper starr verbundenen, die Bewegung des Gewichtes (1) nach einer Richtung begrenzenden Anschlag (3), der so eingestellt ist, daß das Gewicht ihn in der Ruhelage gerade berührt oder auch leicht an ihn angedrückt wird.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegung des Gewichtes (1) nach beiden Schwingungsrichtungen hin begrenzt ist.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das' Dämpfungsgewicht (1) glockenartig ausgebildet ist und die Feder (2) umfaßt.
5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag (3) in Form eines Tellers mit erhabenem Rand ausgebildet ist, der das· Eindringen von Regen und Schmutz verhindert.

   Hierzu" ι Blatt Zeichnungen

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