DE7518155U - Schwingungsisolator mit Luftdämpfung - Google Patents

Description

Schwingungsisolator mit Luftdämpfung

Die Erfindung bezieht sich auf einen Schwingungsisolator, der normalerweise aus einer metallischen Feder? und einem Luftbehälter besteht. Ein zweiter Luftbehälter und eine Höhenausgleichsvorrichtung können diese Kombination ergänzen. Sie Rolle der Metallfeder ist, die Übertragung der Schwingungen zu verhindern bzw. zu mindern. Der Luftbehälter hat die Holle eines Dämpfers, der die Schwingungen dämpft» Ser zweite Behälter hat dann eine Bedeutung, wenn der erstgenannte Behälter die Feder enthält· In diesem Falle sind die zwei Behälter in hydraulischer Verbindung. Sie Höhenausgleichsvürrichtung hat die Rolle, UngleichaässiRkeiton der Feder sowie Ungleichmässigkeiten bei der Belastung der schwingungsisoliarten Anordnung zu kompensieren.

In der heutigen Pr jcis besteht die Isolierung der Schwingungen darin, dass Systeme, von denen Schwingungen ausgehen oder in Ruhe sich befindliche Systeme, an weiche Schwingungen kommen, auf Federn gelagert werden· Für die Federung solcher Systeme haben sich Metall- und/oder Luftfedern sehr gut bewährt.

Bei sehr heiklen Sehwineun^iio^i«rp^obltffi«n, wie z.B. Interferometer, Holografie, Eltktronaikro«kopie, uew. kommt man jedoch

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nicht mit den üblichen Methoden aus· Diese Einrichtungen beanspruchen neben einem hohen Isoliergrad auch eine gute Dämpfung der Schwingungen· Um das zu erreichen, sind besondere Nassnahmen zu treffen·

Sin mit Metallfedern isoliertes System schwingt, wenn es zur Schwingung angeregt wird, lange Zeit nach, da die Eigendämpfung einer Feder verhältnismässig klein ist· Sie in Bede stehenden Schwingungen können minutenlang dauern, was in den meisten Fällen unerträglich ist. Darüber hinaus kann ein nicht gedämpftes, schwingendes System zu gefährlichen Besonanzüberhöhungen führen.

Es fehlte nicht an Bestrebungen, metallische Schwingungsisolatoren zu dämpfen· Die eine angewandte Möglichkeit ist, metallisehe Feder in eine hochviskose Flüssigkeit zu tauchen· Solche Lösungen sind wegen der Dichtungsprobleme umständlich. Eine andere Möglichkeit ist, in die Federn Metallkissen einzusetzen, . j die durch Berühung mit den sich bewegenden Federwindungen

eine Dämpfung hervorrufen. Aber eine Berührung der Metallkissen mit den Federwindungen hat gleichseitig den Effekt, dass Schwingungen übertragen werden· :

Es wurden Versuche gemacht, metallische Federn auch pneumatisch zu dämpfen. Für diesen Zweck wurden diese in elastische Behälter placiert. Bei dieser Anordnung wurden starre elastische Körper I

als Luftbehälter verwendet, die zum grosses Teil auch als Feder wirkten bzw. eine St^ossdäapfung bewirkten/

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Ein Schwingungsisoliersystem, das höchsten Anforderungen gewachsen sein muss, muss so aufgebaut sein, dass Beschleunigungskräfte nicht übertragen werden. Diese Beschleunigungskräfte treten bei Stossstörungen. auf. Federisolatoren übertragen Beeohleunigungskräfte nur in sehr geringem Maße, während sie bei Luftfedern üblicher Ausführung durch die elastischen Luftbehälter in unerträglichem HaBe übertragen werden. Deshalb sind z.B. normale Luftbälge, die sonst für die Schwingungsisolierung durchaus verwendet werden können, für Schwingungsisolierungen im Sinne dieser Erfindung überhaupt nicht verwendbar. Daraus resultiert als Kern der Erfindung, dass die angewandte Luftdämpfung mit solchen Luftbehältern ausgeführt werden muss, deren Beschleunigungskräfte überhaupt nicht übertragen werden. Dafür eignen sich sehr weiche Faltenbälge, aber auch andere Gestaltungen sind denkbar.

Der Schwingungsisolator mit Luftdämpfung nach der Erfindung verwendet als Isolator im Prinzip metallische Federn, aber die Dämpfung geschieht pneumatisch·

Um eine pneumatische Dämpfung zu erreichen, sind die Federn in einen geschlossenen, veränderlichen Baum gesetzt. Der in Bede stehende Baum *oasuniziert über eine öffnung entweder mit der Atmosphäre oder mit einem Luftbehälter. Wenn die Feder in Bewegung gesetzt wir , wird der Balg betätigt und über die Öffnung strömt Luft ein und aus. Diese Luftbewegung bewirkt die Dämpfung. Venn diese Öffnung z.B. mit einem Ventil geregelt wird, dann ist jede Art von Dämpfung realisierbar. Es versteht sich vcn selbst, dase obenerwähnte Hstallfeder durch jede Art von Feder ersetzt werden kann.

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Selbstvers-^&ndlich ist auch, dass die Feder nicht unbedingt im Balg liegen soll. Sine Spiralfeder,vorausgesetzt, der Balg kann im Innern der Peder sein oder Feder und Balg können nebeneinander stehen. Es können weiterhin zwei oder mehr parallel geschaltete Federn mit einem gemeinsamen Balg gedämpft werden. Im letzten Pail hat man eine sehr einfache Hontage sowohl für Peder wie auch für Balg, darüber hinaus sind Balg und Peder in ihren Dimensionen, unabhängig.

Messungen bescheinigen, dass ein mit Luftbehälter zusammenarbeitendes Schwingungsisoliersystem besser gegen Stossstörungen isoliert als die Peder allein, da bei der Isolierung der Stösse auch der geschlossene Luftpolster mitwirkt. Wenn man einen zweiten Luftbehälter verwendet, der mit dem ersten hydraulisch gekoppelt ist, ist die Isolier- und Dämpfungswirkung noch ausgeprägter.

Ein Beispiel dafür, wie ein Schwingungsisolator mit Luftdämpfung aussieht, zeigt die Abbildung im Schnitt.

In der Abbildung bedeutet 1 « feder, die die eigentliche Last G trägt. Sie Peder 1 ist mit den Scheiben 5 und 6 befestigt. 2 - Balg, der aus Gummi oder Kunststoff sein kann. Der Balg ist an seinen beiden Enden mit den Scheiben 5 und 6 an die Plansche 3 und 4 luftdicht geschraubt. Plansch 3 hat die Öffnung 9· Der durch den Balg 2 geschlossene Luftraum kommuniziert über Öffnung 9 mit der Atmosphäre oder einem Luftbehälter. In die Öffnung 9 kanr ein Regelventil placiert werden.

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Entsprechend der an die Belastung gestellten Ansprüche können mehrere Anordnungen nach der Abbildung parallel geschaltet werden· Als Folge der Ungleichmässigkeit der Feder kann es sein» daoe ein» mit mehreren 8chwingungsiBolatoren unterstützte Arbeitsfläche nicht',in der gewünschten Nivellierung steht. Man kann diese einstellen, indem man die Isolatoren mit Höhenausgleichsvoirichtungen versieht. Beispiel dafür zeigt die Abbildung· Unten oder oben am Schwingungsisolierglied ist die verstellbare Scheibe 8 angebracht. Sie se hat eine Gewindebohrung, in die ein, in Flansch 4 befestigter Gewindestift 7 ragt. Venn die Scheibe 8 dreht, ist eine Nivellierung möglich.

Sie Anwendung einer vom Isolierglied völlig unabhängigen Höhenverstellvorx*ichtung ist ebenfalls möglich.

Venn bei einem schwingungsisolierten System Schwerpunkt und Kitte des Isoliergliedes nicht zusammenfallen, können Pendelbewegungen auftreten. Solche Bewegungen können mit den hier beschriebenen Isolier-Sämpfungsgliedern gedämpft bzw. ausgeschaltet werden. ' ·

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Claims (7)

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1) Schwingungsisolator bestehend aus einer metallischen Feder

und einem Luftbehälter, gekennzeichnet durch eine ver~ I schwindende Starrheit de» Luftbehälter im Vergleich zu der der Feder.

2) SchwibgungeiBolator nach Funkt 1) dadurch gekennzeichnet, ~ dass der geschlossene Baum durch einen Balg gebildet wird·

3) Schwingungeisolator nach Funkt 1) und 2) dadurch gekennzeichnet, dass der geschlossene Baum die Feder umgibt.

4) Schwingungsisolator nach Funkt 1) bis 3) dadurch gekennzeichnet, dass cLjr geschlossene Baum im Innern dsr Feder ist. >

5) Schwingungsisolator nach Funkt 1) bis 4) dadurch gekennzeichnet, dass der geschlossene Baum mit der Feder parallel angeordnet ist.

6) Schwingungsisolator nach Funkt 1) bis 3) dadurch gekennzeichnet, dass der geschlossene Baum eineEommunikationsöffnung besitzt und durch diese mit einem zweiten Baum verbunden ist.

7) Schwingungeisolator nach Punkt 1) bis 6) dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Isolatoren parallel geschaltet sind.