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Dämpfungsvorrichtung für geschüttelte Maschinenteile, z. B. Langsiebpartien
von Papier- oder Kartonmaschinen Die Erfindung bezieht sich auf eine Schwingungsdämpfung
für nachgiebig z. B. auf Blattfedern angeordnete, durch umlaufende Schwungmassen
geschüttelte Maschinenteile, z. B. an Langsiebpapier-, Kartonmaschinen o. dgl.,
und bezweckt, ein Anfahren aus dem Stillstand bis zur Betriebsdrehzahl bei vollem
Hub und ein Arbeiten im Resonanzgebiet zu ermöglichen.
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Beim Inbetriebsetzen von Schüttelvorrichtungen von Maschinenteilen
mußte bisher der Hub auf Null gestellt werden, um beim Durchfahren des Resonanzgebietes
keine Beschädigungen an den Maschinenteilen zu erhalten. Das Zurückstellen auf den
Hub Null bedingt aber bei kurzzeitigen Betriebsunterbrechungen Zeitverluste zum
Wiedereinstellen des richtigen Hubes bei der verlangten Schüttelzahl. Bei der Schüttelung
mancher Maschinenteile ist auch ein Schütteln in der Nähe oder im Gebiet der Eigenschwingungszahl
des Systems notwendig, wobei auch der Hub noch gut regelbar sein muß. Für alle diese
Fälle, die insbesondere beim Betrieb schwerer Massen, wie z. B. Langsiebpartien
von Papier- oder Kartonmaschinen, beim Schütteln mit Hilfe von exzentrisch liegenden
Schwungmassen vorkommen, sind Schwingungsdämpfer notwendig.
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Es sind bereits Dämpfungsvorrichtungen bekanntgeworden, bei denen
über einem Flüssigkeitsspiegel in den Steigrohren eines Druckzylinders Luftkissen
als Puffermedien, also als Energiespeicher, angeordnet sind. Diese Vorrichtungen
wirken daher in der Hauptsache federnd und nicht dämpfend, wie es die zu lösende
Aufgabe verlangt.
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Es sind auch pneumatische Puffervorrichtungen bei zwangsläufig gesteuerten
Schwingungssystemen bekanntgeworden; bei den zwangsläufig gesteuerten Schüttelbewegungen
ist aber eine Dämpfung überhaupt nicht am Platze. Wenn man eine derartige Vorrichtung
dämpfen würde, so hätte dieses kein anderes Ergebnis, als daß unnötige Antriebskraft
vernichtet würde, die wieder durch erhöhten Leistungsaufwand der Antriebsmaschine
ausgeglichen werden müßte. Eine Dämpfung wäre überdies aber auch auf dem ganzen
Hubweg wirksam, während eine Pufferung jeweils nur am Ende des Hubes eintreten soll.
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Bei der vorliegenden Erfindung dagegen ist die Dämpfungsvorrichtung
als hydraulische Dämpfungsvorrichtung, z. B. in Form einer Umlaufbremse, ausgebildet
und demzufolge unelastisch. Eine solche hydraulische Dämpfungsvoxrichtung dämpft
ihrer Natur nach bei kleinen Ausschlägen sehr wenig, während die Dämpfung bei größeren
Ausschlägen zunehmend immer kräftiger wird; auf diese Weise werden insbesondere
in der Zone der Eigenschwingung oder in deren Nähe schädliche Resonanzerscheinungen
verhindert.
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Zum Dämpfen von Stoßbeanspruchungen bei Spinnvorrichtungen sind schon
hydraulische Dämpfungsvorrichtungen angewendet worden, die mit der Abschlag- und
Wageneinzugkupplung in Verbindung standen. Auch
bei Neigungswaagen
mit schwingender Skala und Abdruckvorrichtung haben in eine Bremsflüssigkeit tauchende
Bremsarme zur Dämpfung des Schwingungsvorganges Anwendung gefunden. Bei diesen beiden
letztgenannten Vorrichtungsarten finden die Dämpfungsvorrichtungen zur Dämpfung
schwingender ungeschüttelter Maschinenteile Verwendung, während bei der Erfindung
die Bewegung frei schwingender, geschüttelter Maschinenteile gedämpft werden soll.
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Erfindungsgemäß sind solche an sich bekannte oder aber neuartige,
durch Flüssigheitsreibung wirkende hydraulische Schwingungsdämpfungsvorrichtungen,
die durch teilweise Vernichtung der Schwingungsenergie die im Resonanzgebiet entstehenden
großen Ausschläge vermindern, mit den schüttelnden, nachgiebig z. B. auf Federn
angeordneten Teilen und dem ebenfalls auf Federn ruhenden Schüttelbock verbunden.
Diese Schwingungsdämpfer können auch auf der von dem zu schüttelnden Teil abliegenden
Seite des Schwungmassenschüttelbockes liegen, wenn sie sich gegen einen festen Bock
o. dgl. abstützen können.
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Die Dämpfungsvorrichtung besteht dabei beispielsweise in an sich bekannter
Weise aus einer mit der Schüttelstange verbundenen schwingenden Platte, die in einem
mit Flüssigkeit gefüllten Gehäuse um einen festen Punkt hin und her schwingt und
die Flüssigkeit durch einen schmalen Spalt zwischen ihr und dem Gehäuse verdrängt.
Die Größe der . zu vernichtenden Energie kann außerdem mit Hilfe eines Drosselventils
geregelt werden, das in eine Verbindungsleitung der beiden Druckräume eingebaut
ist.
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Der Schwungmassenschüttelbock kann auch mit einer Dämpfungsvorrichtung
verbunden sein, in der die Dämpfung durch die Flüssigkeitsreibung zwischen den mit
dem Schwungmassenschüttelbock bewegten und den stillstehenden Platten des mit Flüssigkeit
gefüllten und mit Zellwänden unterteilten Behälters erzeugt wird. Die Dämpfung wird
hier durch Änderung der Flüssigkeitshöhe im Behälter geregelt.
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Neben der leichten Bedienungsmöglichkeit bietet die Anordnung gemäß
der Erfindung den Vorteil, daß beim Anfahren der Schüttelvorrichtung keine Hubverstellung
mehr vorgenommen zu werden braucht und außerdem ohne Gefahr der Beschädigung von
Maschinenteilen im Resonanzgebiet gearbeitet werden kann.
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Einige Ausführungsbeispiele sind in der Zeichnung dargestellt, und
zwar zeigt Abb. i eine Ansicht mit teilweisem Schnitt einer Brustwalzenschüttelvorrichtung
mit Plattendämpfung, Abb. ;2 eine Ansicht mit teilweisem Schnitt einer Kolbendämpfungsvorrichtung,
Abb. 3 eine Seitenansicht einer Langsiebpartieschüttelvorrichtung mit Kolbendämpfer,
Abb. q. einen Schwungmassenschüttelbock mit teilweise geschnittenem Dämpfer mit
Flüssigkeitsreibung, Abb. 5 eine Seitenansicht dieses Schüttelbockes.
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Ein mit Hilfe der Drehung von exzentrisch liegenden Massen bewegter
Schüttelbock A, dessen Gehäuse a1 z. B. auf Blattfedern a'-ruht, steht durch die
Schüttelstange a3 z. B. mit der Lagerung b1 einer Brustwalze B in Verbindung, die
ebenfalls auf Blattfedern b2 ruht. - Mit der Schüttelstange a3 ist eine schaufelartige
Platte C gelenkig verbunden, die in einem mit Flüssigkeit gefüllten Gehäuse D gelagert
ist. Eine Packung verhindert Leckverluste. Die Platte läuft im Gehäuse mit etwas
Spielraum und verdrängt durch diesen hindurch die Flüssigkeit in den danebenliegenden
Raum. Dieses Spiel wiederholt sich während des Dämpfvorganges und so lange, als
Flüssigkeit im Behälter D enthalten ist. Durch Verbindung der beiden Druckräume
durch eine Rohrleitung d' mit Ventil d3 kann die Dämpfung geregelt werden. Ist die
Rohrleitung d= geschlossen, findet die volle Dämpfung statt. Zur Aus-und Einschaltung
der Dämpfungsvorrichtung ist eine Rohrleitung dl nach der Führerseite der Maschine
geführt, wo mit einem Hahn d5 das Gehäuse gefüllt und entleert werden kann.
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Wie die Abb. a zeigt, kann die Dämpfung zwischen dem Schwunginassenschüttelbock
A und der Maschine auch mit Hilfe eines Kolbens a4 erfolgen, der auf der Schüttelstange
a3 befestigt ist und mit Spielraum in einem Zylinder läuft. Die Flüssigkeit wird
ebenfalls durch ein Verbindungsstück von den beiden Schüttelstangenführüngen von
der einen Kolbenseite zur andern umgeleitet. Das Verbindungsstück ist mit Hilfe
eines Hebels e3 drehbar angeordnet, so daß zur Dämpfungsregelung die Durchflußquerschnitte
verändert werden können. Der Zylinder ist im Ständer e4 gelagert: Die Schüttelung
einer Registerpartie F ist in Abb.3 dargestellt. Die Dämpfungsvorrichtung kann beispielsweise
auch auf der anderen Seite des Schüttelbockes A angeordnet sein. Ein regelbarer
Kolbendämpfer G ist auf einem Ständer gl für die Aufnahme der bei der Dämpfung auftretenden
Kräfte befestigt; er ist mit dem Schüttelbock A durch eine Kolbenstange a5 verbunden.
Der Vorteil dieser Anordnung ist, daß nur eine Stopfbüchse für die Kolbenstange
notwendig ist. Die Dämpfung kann ebenfalls mit einem Hebel g' geregelt werden.
Eine
durch Flüssigkeitsreibung wirkende Dämpfungsvorrichtung H ist nach den Abb. q. und
5 mit dem auf Federn a2 gelagerten Schüttelbock A zusammengebaut, an dem senkrecht
stehende Platten a6 gleichlaufend zur Schüttelrichtung angebracht sind. Diese Platten
tauchen in einen mit Flüssigkeit gefüllten Behälter hl, in dem senkrecht stehende
Platten la= zwischen die Platten a= greifen und enge Zellen bilden. Die Dämpfung
wird durch Reibung der Platten in der Flüssigkeit erreicht. Die Größe der Dämpfung
kann durch Änderung des Flüssigkeitsspiegels im Behälter lal geregelt werden.
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Da in vielen Betrieben der Schwingungsbereich der Schüttelvorrichtung
sehr groß sein muß und Drehzahlen und Schüttelhübe infolge der Verschiedenartigkeit
der zu bearbeitenden oder herzustellenden Stoffe stark wechseln müssen, ist es von
großem Vorteil, mit der Schüttelvorrichtung im Gebiet der Resonanzschwingungen ohne
Gefährdung für die Maschinen und ohne Änderung des Schüttelhubes durchfahren zu
können. Dies trifft in besonderem Maße auf den Betrieb von Langsiebpartien der Papiermaschinen
zu, bei denen mit Hilfe der beschriebenen Dämpfungsvorrichtungen am Schüttelbock
erreicht werden soll, je nach der Papier- und Stoffart auch mit solchen Schüttelzahlen
zu arbeiten, die bei oder in der Nähe der Eigenschwingungszahl des geschüttelten
Systems liegen. Man kann mit den Dämpfvorrichtungen auch im Resonanzgebiet mit dem
verlangten Hub arbeiten und eine weiche elastische Schüttelung erzielen. Vor allem
kann nunmehr mit dem für eine bestimmte Maschinengeschwindigkeit und Stoffart passenden
Hub angefahren und im Resonanzgebiet die Dämpfung durch einfache Hahnbetätigung
eingeschaltet werden. Diese Arbeitsweise bringt für den Maschinenführer große Vorteile
und Vereinfachung.