DE6938171U

DE6938171U - SHOCK AND VIBRATION DAMPER

Info

Publication number: DE6938171U
Application number: DE19696938171
Authority: DE
Inventors: Carlo Camossi
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1968-09-30
Filing date: 1969-09-30
Publication date: 1970-03-05
Also published as: CH516107A; FR2033193A1

Description

Die Neuerung betrifft einen Stoß- und Sclwingungsdämpfer mit Metallitzeno The innovation concerns a shock and vibration damper with a metal strand

Es sind bereits Schwingungsdämpfer mit Metallitzen bekannt, bei denen eine Anzahl Litzendrähte eines Kabels bei der Deformierung gegeneinander gleiten und dadurch einen Teil der Schwingungsenergie in Reibungswärme umwandeln» Die äußeren Oberflächen der Litzendrähte dämpfen also die Bewegung und bilden zugleich eine elastische Aufhängung, etwa wie die Kombination einer Feder mit einem StoßdämpferοVibration dampers with metal strands are already known in which a number of stranded wires of a cable are deformed slide against each other and thereby part of the vibration energy convert into frictional heat »The outer surfaces of the stranded wires thus dampen the movement and at the same time form an elastic suspension, something like a combination of a spring and a spring Shock absorber o

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Derartige mit Litzendrähten aufgebaute Stoß- und Schwingungsdämpfer sind ζ,Βο aus parallelen Segmenten von Metallätzen oder Metalldrähten gebildet, oder auch durch eine Anzahl von derartigen Segmenten, welche in parallelen Trägern aus Metall oder Kunststoff gehalten und etwa mechanisch verbunden sind,,Such shock absorbers and vibration dampers constructed with litz wires are ζ, Βο made of parallel segments of metal etching or metal wires formed, or by a number of such segments, which in parallel carriers made of metal or plastic held and roughly mechanically connected,

Es sind ferner schwingunp.sdämpfende Stützglieder bekannt, welche zwei parallele Befestigungsscheiben aufweisen aus Metall oder einem Kunststoff sowie einen hohlen Metallring oder zwei Bogen, die entgegengesetzt zueinander angeordnet sind und die in die Dicke der beiden Scheiben eingeschlossen sind= Bei beiden Stützgliedern wirkt das Metallseil bei Biegung und Zug als Stoßdämpfer, also gerade im richtigen Sinn,There are also schwingunp.sdämpfende support members known which have two parallel mounting disks made of metal or a plastic and a hollow metal ring or two arches, the are arranged opposite to each other and which are included in the thickness of the two discs = with both support members the metal rope acts as a shock absorber when bent and pulled, so in the right sense,

Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, ein stoßdämpfendes Stützglied zu schaffen, welches nicht nur Schwingungen und Stöße in allen Richtungen dämpft, wie bei den bekannten Stützgliedern, sondern bei der Resonanzfrequenz eine möglichst geringe Resonanzüberhöhung aufweist, eine konstruktiv günstige Form hat und ein geringes Volumen einnimmt_c The object of the innovation is to create a shock-absorbing support member that not only dampens vibrations and shocks in all directions, as in the case of the known support members, but also has the lowest possible resonance increase at the resonance frequency, has a structurally favorable shape and occupies a small volume _c

Es wurde festgestellt, daß durch Erhöhung der Reibung zwischen den einzelnen Drähten des Kabels bei gleicher abgestützter Masse auch die Dämpfung erhöht wird* Dies bedeutet jedoch nicht, daß man notwendigerweise den Durchmesser des Seils erhöhen muß, da dadurch auch die Steifigkeit vergrößert werden würde. Die Reibung läßt sich dadurch erhöhen, daß man das Seil vorzugsweise spannt, doh₀, daß es in der Schraubenrichtung der Seilstränge im wesentlichen vorgespannt wird, so daß die einzelnen Drähte des Seils dichter beieinander liegen und daher auch eine größere gegenseitige Reibung aufweisen»It was found that increasing the friction between the individual wires of the cable also increases the attenuation for the same supported mass. The friction can be increased by the fact that the rope preferably clamped, DOH ₀ that it is biased in the helical direction of the cable strands substantially, so that the individual wires of the cable are closer together and therefore have a larger mutual friction »

Gegenstand der Neuerung ist ein derartiges ätoß- und vibrationsdämpfendes Stützglied, welches zwei ringförmige, koaxial zueinander liegende Glieder aufweist, welche durch mindestens zweiThe object of the innovation is such a shock and vibration damping Support member which has two annular, coaxial members, which by at least two

Metallseilsegmente miteinander verbunden sind, deren Enden rechtwinklig zur Ebene der ringförmigen Glieder an diesen befestigt sind, so daß die freiliegenden Bereiche der Seilsegmente einen Bogen mit variabler Krümmung bilden, welche eine Funktion der Länge der Segmente sowie der Abstände der Verankerungen derselben in den ringförmigen Gliedern bildet»Metal rope segments are connected to each other, the ends of which are at right angles to the plane of the annular members are attached to these, so that the exposed areas of the rope segments form an arc with variable curvature, which is a function of the length of the segments and the distances between the anchors of the same in the forms ring-shaped limbs »

Die Seilsegmente können so angeordnet sein, daß ihre Verankerungen in den ringförmigen Gliedern parallel zueinander verlaufende Bogen bilden oder längs Radien von dem gemeinsamen Mittelpunkt der beiden ringförmigen Glieder verlaufen - Die Seilsegmente stehen dabei nicht über die gegenüberliegenden Stirnflächen der ringförmigen Glieder vor.The rope segments can be arranged so that their anchorages in the annular members form arcs running parallel to one another or along radii from the common center of the two ring-shaped links run - the rope segments are there not over the opposite end faces of the annular members.

Die Neuerung ist im folgenden anhand schematischer Zeichnungen an mehreren Ausführungsbeispielen ergänzend beschrieben.The innovation is shown below with the aid of schematic drawings several exemplary embodiments described in addition.

Fig. 1 ist eine Draufsicht auf eine erste Ausführungsform der Neuerung mit fächerförmig angeordneten Segmentgruppen iFig. 1 is a plan view of a first embodiment the innovation with fan-shaped arranged segment groups i

Fig. 2 ist ein Axialschnitt längs der Linie A-A¹ von Fig.FIG. 2 is an axial section along the line AA ¹ of FIG.

Fig. 3 ist eine Draufsicht auf eine weitere Ausführungsform eines Stützgliedes nach der Neuerung mit Gruppen von parallel zueinander angeordneten Seilsegmenten jFig. 3 is a top plan view of another embodiment of the inventive support member having groups of rope segments arranged parallel to one another j

Fig. 4 zeigt die Schwingungsdämpfung der Vorrichtung nach Fig. 2 in der Angriffsrichtung PjFig. 4 shows the vibration damping of the device according to Fig. 2 in the direction of attack Pj

Fig. 5 ist eine Draufsicht entsprechend Fig. 1, wobei die Seilsegmente jedoch durch Torsion derselben vorgespannt sind;Fig. 5 is a plan view corresponding to Fig. 1, but with the cable segments pretensioned by torsion thereof are;

Fig. 6 zeigt zwei Vorrichtungen nach Fig. 1, die mit ihren flachen Stirnseiten zusammengesetzt sind;FIG. 6 shows two devices according to FIG. 1, which are assembled with their flat end faces;

Fig. 7 zeigt die Unterbringung des Stützgliedes nach Fig, 6 in einem Gehäuse;Fig. 7 shows the accommodation of the support member according to Fig. 6 in a housing;

-n--n-

Fig, 8 ist eine Draufsicht auf die Vorrichtung nach Fig. 7;Figure 8 is a top plan view of the device of Figure 7;

Fig« 9 zeigt eine weitere Ausführungsform mit zwei ringförmigen Gliedern» die in zwei verschiedenen, zueinander parallelen Ebenen angeordnet sind; 9 shows a further embodiment with two ring-shaped members which are arranged in two different planes parallel to one another;

Fig. 10 ist eine Draufsicht auf die Vorrichtung nach Fig. 9 in teilweise gebrochener Darstellung, um die zwei Möglichkeiten der Verankerung der Seilstücke zuFIG. 10 is a top view of the device according to FIG. 9, partially broken away, in order to show the two possibilities of anchoring the pieces of rope

Fig. 11 ZE-_Wt die Vorrichtung nach Fig. 9 nach Torsion der Seile;Fig. 11 ZE _W t, the apparatus according to FIG 9 by torsion of the cables.

Fig. 12 zeigt die Abstützung eines Körpers mit Vorrichtungen nach Fig. 11;Fig. 12 shows the support of a body with devices according to Fig. 11;

Fig. 13 zeigt die Schwingungsübertragung bei der Anordnung nach Fig. 12;FIG. 13 shows the transmission of vibrations in the arrangement according to FIG. 12;

Fig. IU zeigt eine den Figuren 9 und 10 entsprechende Vorrichtung, jedoch unterteilt in einzelne Segmente,FIG. IU shows a device corresponding to FIGS. 9 and 10, but divided into individual segments,

insbesondere aus den Figuren 1 bis 3 und 5, 9 und IC zu erkennen ist, sind die beiden ringförmigen Glieder 20 und 21 oder 30 und 31, die aus Metall oder einem Kunststoff bestehen, ausschließlich durch Metallseilsegmente 22 bzw. 32 miteinander verbunden, wodurch eine Beweglichkeit der beiden Glieder gegeneinander in allen Richtungen gewährleistet ist.can be seen in particular from FIGS. 1 to 3 and 5, 9 and IC is, the two annular members 20 and 21 or 30 and 31, which are made of metal or a plastic, are exclusive connected to each other by metal cable segments 22 and 32, whereby a mobility of the two links against each other in all Directions is guaranteed.

Wenn eines der beiden ringförmigen Glieder 20 und 21 an einem vibrierenden Träger 23 und das andere Glied 24 an einer zu dämpfen- I den Vorrichtung angeschlossen ist, so werden die auf den Träger 23 ausgeübten Schwingungen nur mit einer wesentlich geringeren Amplitude auf das Glied 2U übertragen, und rwar durch die Dämpfung der einzelnen Drähte des Metallseiles untereinander.When one of the two annular members 20 and 21 on a vibrating Carrier 23 and the other member 24 is connected to a device to be damped, so that on the carrier 23 The vibrations exerted are only transmitted to the link 2U with a significantly lower amplitude, and the damping of the individual wires of the metal rope with each other.

Fig. H zeigt auf der Abszisse die Frequenz und auf der Ordinate den Schwingungsübertragungsgrad, d.h. das Verhältnis der Ausgangsamplitude zur Eingangsamplitude einer Schwingung an dem Stützglied. H shows the frequency on the abscissa and the degree of vibration transmission on the ordinate, ie the ratio of the output amplitude to the input amplitude of a vibration on the support member.

Die Schwingungsweite am Eingang A ist auf - 1 mm C 2 mm von Spitze zu Spitze) eingestellte Die durchgezogene Linie 25 zeigt die Änderung des Schwingungsübertragungsmaßes für eine Masse von P = 1 kp, welche an dem mittleren ringförmigen Glied 20 angreift» Die Resonanzfrequenz liegt etwa bei 8 Hz,und das Schwingungsübertragung smaß beträgt 3,5, d_oh., daß bei der Resonanzfrequenz eine Schwingungsverstärkung um das 3,5-fache, also auf eine Schwingungsweite von 7 mm von Spitze zu Spitze stattfindet»The oscillation amplitude at input A is set to - 1 mm C 2 mm from tip to tip). The solid line 25 shows the change in the vibration transmission rate for a mass of P = 1 kp, which acts on the central ring-shaped member 20 »The resonance frequency is approximately 8 Hz, and the vibration transmission PER- FORMING is 3.5, d _o h., that at the resonant frequency of an oscillation amplification by the times 3.5, so a vibration width of 7 mm peak occurs at peak "

Jenseits der Resonanzfrequenz beginnt bei etwa 10 Hz die tatsächliche Dämpfung, die bei dieser Frequenz einen Wert bis zu 98% erreicht und ohne Harmonische erfolgt. Das Ergebnis ist an sich optimal. Beyond the resonance frequency, the actual frequency begins at around 10 Hz Attenuation that reaches a value of up to 98% at this frequency and takes place without harmonics. The result is optimal in itself.

Wenn man nun die einen Enden der Seilsegmente 22 festhält, die an beispielsweise dem Glied 20 enden, und das Seil um etwa 15 in der Richtung der Verseilung der Drähte dreht_s so stellen sich die Segmente 22 gemäß Fig. 5 ein und ergeben demzufolge eine Drehung des zweiten Gliedes 21, wenn dieses festgemacht ist» Figo 4 zeigt in gestrichelten Linien 26 das Schwingungsübertragungsmaß für die gleiche Masse P von 1 kp und für die gleiche Eingangsamplitude (-1 mm) mit dem gleichen schwingungsdämpfenden Stützglied, welches jedoch gemäß Figo 5 verdreht wurde. Aufgrund der Verdrehung des Seiles ist die Steifigkeit und damit auch die Resonanzfrequenz von 8 auf 10 Hz vergrößert, so daß aufgrund der größeren Reibung das Schwingungsübertragungsmaß von 3,5 auf 2 abnimmt, also von 7 mm auf 4 mm Schwingungsweite von Spitze zu Spitze,If now that holds one ends of the cable segments 22 that terminate at, for example, the member 20 and the rope of around 15 in the direction of the stranding of the wires rotates _s so to provide the segments 22 of FIG. 5, and consequently result in a rotation of of the second member 21, when this is fixed »Figo 4 shows in dashed lines 26 the vibration transmission rate for the same mass P of 1 kp and for the same input amplitude (-1 mm) with the same vibration-damping support member, which, however, has been rotated according to FIG . Due to the twisting of the rope, the rigidity and thus also the resonance frequency is increased from 8 to 10 Hz, so that due to the greater friction, the vibration transmission rate decreases from 3.5 to 2, i.e. from 7 mm to 4 mm from tip to tip,

Offensichtlich kann die Anzahl der Seilsegmente für die Verbindung der ringförmigen Glieder, die Länge und also die Krümmung der Seiisegmente, oder der Durchmesser des Seiles variiert werden_f Damit lassen sich iie Eigenschaften des schwingungsdäinpfenden Stützgliedes in weiten Gi -· -n verändern und an verschiedene abzustützende Massen anpassenObviously, the number of cable segments for the connection of the annular members, the length and thus the curvature of the Seiisegmente, or the diameter of the rope can be varied _f Thus iie properties of schwingungsdäinpfenden support member within wide Gi blank - · -n change and be supported at different Customize masses

Die beiden ringförmigen Glieder 20 und 21, welche die Metallseilse;tnente 22 aufnehmen, befinden sich vorzugsweise in der gleichen Ebene (Fig^ 2) und können mit der gegenüberliegenden Seite des anderen Gliedes jeweils gekuppelt sein, d.h. mit der Seite, an der die Seilsegmente nicht heraustreten, Diese Ausführungsform ist in ?ig, 6 dargestellt. Die Befestigung erfolgt etwa mittels Bolzen 27, so daß die beiden miteinander verbundenen Glieder die Abstützung einer größeren Masse ermöglichen,The two ring-shaped members 20 and 21, which the metal cables; tnente 22 record, are preferably in the same plane (Fig ^ 2) and can with the opposite side of the other Link each be coupled, i.e. with the side on which the rope segments do not emerge, This embodiment is in ? ig, 6 shown. It is fastened using bolts, for example 27, so that the two interconnected links enable a larger mass to be supported,

Sowohl das einfache Stützglied nach Figo 2 als auch das doppelte Stützglied nach Figo 6 können direkt mit den vibrationsmäßig zu isolierenden Vorrichtungen gekuppelt sein, sie können auch in einem Metall- oder Kunststoffgehäuse 28 untergebracht sein, so daß das Ganze die für sogenannte Schwingmetalle übliche Gestalt hat (Fig 7 und 8)_c Both the simple support member according to FIG. 2 and the double support member according to FIG. 6 can be coupled directly to the devices to be isolated from vibration, they can also be housed in a metal or plastic housing 28, so that the whole has the usual shape for so-called vibrating metals (Figures 7 and 8) _c

Das schwingungsdämpfende Stützglied nach der Neuerung funktioniert in allen Bewegungsrichtungen und weist einen hohen Dämpfungskoeffizienten auf ο Das Stützglied läßt sich konstruktiv leicht verwenden. Bei einer anderen Ausführungsfcrm nach der Neuerung sind die beiden ringförmigen Glieder 30 und 31 aus Metall oder einem Kunststoff parallel zueinander angeordnet und liegen mit ihren Mittelpunkten auf ein und derselben Achse Sie sind durch zwei oder mehr Seilsegmente 32 verbunden, deren Enden 33 in die Glieder 30, 31 parallel zu den Stirnflächen derselben eingelassen sind. Der freie Teil der Seilsegmente 32 ist bogenförmig mit einer gewünschten Krümmung ausgef ühi t „The vibration-damping support member according to the innovation works in all directions of movement and has a high damping coefficient on ο The support member can be used structurally easily. In another embodiment after the innovation, the two are annular members 30 and 31 made of metal or a plastic are arranged parallel to one another and lie with their centers on the same axis you are through two or more rope segments 32 connected, the ends 33 of which are let into the links 30, 31 parallel to the end faces of the same. The free part of the Cable segments 32 are arcuate with a desired curvature.

Fig« 10 zeigt eine Draufsicht auf eine Vorrichtung nach Figo 9 zur Veranschaulichung von zwei Ankerungsmöglichkeiten des Seiles« Die Enden 33 de Seilsegmentes 32 sind in den Körper des Gliedes 31 ur.d 30 eingelassen Es k?n:. jedoch, euch -iin durchlaufendes Seil durch Bohrungen 34 eines Gliedes 30 gesteckt und in diesem verrie-Γ/.Ί c sein, w-ihr^nd dis freien Enden in dem anderen Uiied 31Fig «10 shows a plan view of a device according to Figo 9 for Illustration of two possibilities of anchoring the rope. The ends 33 of the rope segment 32 are in the body of the link 31 ur.d 30 let in. It can be. however, you -in a running rope inserted through holes 34 of a member 30 and locked in this Γ / .Ί c be, w-ye ^ nd dis free ends in the other uiied 31

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befestigt sind.are attached.

Die beiden Glieder 30 und 31 sind ringförmig ausgebildet und weisen zwei diametral gegenüberliegende Bohrungen 34' auf, die eine Verbindung eines der Glieder 30, 31 mit dem Träger 35 und des anderen Gliedes mit der mechanisch zu isolierenden Vorrichtung 36 ermöglichen, wobei diese Glieder auch gegeneinander verdreht werden können um einen gewünschten Winkel gegenüber der Stellung in unbelastetem Zustand, wie in Figo 11 dargestellt ist_o The two members 30 and 31 are ring-shaped and have two diametrically opposite bores 34 ', which allow a connection of one of the members 30, 31 to the support 35 and the other member to the mechanically insulated device 36, these members also against each other can be rotated by a desired angle with respect to the position in the unloaded state, as shown in Fig. 11 _{or the like}

jjei gleicher Länge der Seilsegmente läßt sich durch Änderung des Torsionswinkels der Seilsegmente die Steifigkeit des Stützgliedes erhöhen oder verringern und demnach die Eigenfrequenz sowie der Reibungskoeffizient erhöhen oder erniedrigen, je nach der gewünschten Dämpfungskarve.jjei the same length of the rope segments can be changed by changing the Torsion angle of the rope segments increase or decrease the rigidity of the support member and therefore the natural frequency and the Increase or decrease the coefficient of friction, depending on the desired Damping carve.

Di^ Vorrichtung nach der Neuerung läßt sich wie übliche Schwingmetalle zum Isolieren von Vorrichtungen 38 (Figo 12) verwenden,The device according to the innovation can be used as usual vibration metals use to isolate devices 38 (Figo 12),

Zur leichteren Herstellung können die ringförmigen Glieder 30 und 31 aus zwei oder mehreren Seilsektoren gebaut sein, welche etwa gemäß Fig. 14 zusammengefügt werden.For ease of manufacture, the annular members 30 and 31 can be constructed from two or more rope sectors, which for example 14 are assembled according to FIG.

Fig₃ 13 zeigt das Schwingungsübertragungsmaß 39 von einem Träger auf eine Masse P von 500 ρ bei einer Amplitude der Eingang^frequenz von - 1 nun, wobei die Vorrichtung auf vier Stützgliedern nach Fig. 1 aufgebaut ist, deren Seilsegmente entsprechend einer Torsion von 90° vorgespannt sind«Fig. ₃ 13 shows the vibration transmission factor 39 from a carrier to a mass P of 500 ρ with an amplitude of the input frequency of -1 now, the device being built on four support members according to FIG. 1, the rope segments of which correspond to a torsion of 90 ° are biased "

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Claims

Protection claims

1 = shock and vibration absorbing support member with metal cables, characterized by two annular and coaxial members (20, 21) interconnected by at least two metal Rope segments (22) are connected, the ends of which in the links (20, 21) fasten +: are.

2 support member according to claim 1, characterized in that that the annular support members lie in one plane and that the cable segments (22) normal to the end faces of the Stütaglieder (20, 21) are attached in these,

3 "Support member according to claim 1, characterized marked c, that the members (30, 31) form parallel spaced-apart rings and that the cable segments (32) radially into the the outer jacket surfaces of these rings open ». ·

t _o support member according to one of claims 1 to 3, characterized in that the cable segments are semicircular _e

5 ο support member according to claim 1 to U, characterized in that g e k e η η that the rope segments run in a fan shape (Fig. Do

6. Support member according to claim 1 to 4, characterized in that g e k e η η that the rope segments are combined into parallel groups (Fig, 3).

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7. Support device according to one of claims 1 or 3 to 6, characterized in that two support members, in which the rope segments (22) are located on one end face dt * annular members (20, 21) , c.it the free end faces of these members firmly are connected,

8. Support member according to claim \ to 7, characterized in that the cable segments (22, 32) are clamped in a tor = dated state in the members (20, 21; 30, 31) ο

9. Support member according to claim 1 to 8, characterized in that the members (20, 21; 30, 31) are rotated against each other (Fig. 5 and 11) _a

10. Support member according to claim 1 to 9, characterized in that g 'e k e η η draws that it is housed in a housing (28) and attached to this with one of its glieaer (20, 21).

11. Support member according to claim 1 to 10, characterized in that g e k e η η ' shows that the ring-shaped links are designed as ring plates "

12 c support member according to claims 1 to 11, thereby g ο k -ι η:>. shows that the links (20, 21; 30, 31) are divided into sectors (Fig _:

13 support member according to claim 1 to 12, characterized in that g e k e η η, that the annular members are made of plastic and that the ends of the rope segments are cast into these members are,

It supporting member according to claim 1 to 12, characterized in that the members are made of metal Besteher u ^r id DCOE the ends of the rope segments in bores fluoro GIiöder a ^ -IvTr. I and in these potted odex ^ are soldered.