DE9003365U1

DE9003365U1 - Dynamic vibration damper

Info

Publication number: DE9003365U1
Application number: DE9003365U
Authority: DE
Original assignee: Ringfeder GmbH
Current assignee: Ringfeder GmbH
Priority date: 1990-03-22
Filing date: 1990-03-22
Publication date: 1991-07-18
Anticipated expiration: 2000-03-23

Description

RINGFEDER GMBH M. 0328RINGFEDER GMBH M.0328

Dynamischer SchwingungsdämpferDynamic vibration damper

Description

Die Erfindung betrifft einen dynamischen Schwingungsdämpfer, im wesentlichen bestehend aus einer Dämpfermasse, einem federnden Bauteil und einem dämpfenden Element.The invention relates to a dynamic vibration damper, essentially consisting of a damper mass, a spring component and a damping element.

Elastische Systeme mit geringer Eigendämpfung - wie Antriebseinheiten, Rohrleitungen, Seile - werden beispielsweise durch Unwuchten, Kräfte aus Strömungen, Wind oder Seismik zu Schwingungen angeregt, die mit Hilfe dynamischer Schwingungsdämpfer zu beruhigen sind. Dadurch können Schäden an solchen Hauptsystemen verhindert oder störende Vibrationen begrenzt werden.Elastic systems with low inherent damping - such as drive units, pipelines, cables - are stimulated to vibrate by imbalances, forces from currents, wind or seismic forces, for example, which can be calmed down with the help of dynamic vibration dampers. This can prevent damage to such main systems or limit disruptive vibrations.

Im Falle harmonischer Erregung mit konstanter Frequenz, z. B. bei elektrisch angetriebenen Haarschneidemaschinen, sind als Schwingungstilger bezeichnete Einrichtungen gebräuchlich, deren Zusatzsystem nicht oder nur schwach gedämpft ist. Derartige Tilger verlieren ihre Wirkung, wenn sich die Erregerfrequenz während des Betriebs der Maschine ändert.In the case of harmonic excitation with a constant frequency, e.g. in electrically driven hair clippers, devices known as vibration dampers are common, whose additional system is not or only weakly damped. Such dampers lose their effect if the excitation frequency changes during operation of the machine.

Zum Stand der Technik gehören weiter dynamische Schwingungsdämpfer, die aus einer Dämpfermasse, axial belastbaren Schraubenfedern und parallel zu diesen angeordneten hydraulischen Dämpfungselementen bestehen, wobei die Schraubenfedern und die Dämpfungselemente mit dem elastischen System und der Dämpfermasse verbunden sind. Hierbei liegt ein Problem darin, daß die hydraulischen Dämpfungselemente zusätzliche Federkräfte entwickeln und bei kleinen WegenThe state of the art also includes dynamic vibration dampers, which consist of a damper mass, axially loadable coil springs and hydraulic damping elements arranged parallel to these, whereby the coil springs and the damping elements are connected to the elastic system and the damper mass. One problem here is that the hydraulic damping elements develop additional spring forces and, for small distances,

rsrs

_t1_t1

oder kleinen Schwinggeschwindigkeiten nicht wirkungsvoll arbeiten.or low vibration speeds do not work effectively.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, auf möglichst einfache Weise einen besonders kompakt gestalteten dynamischen Schwingungsdämpfer zu schaffen, der in seiner Eigenfrequenz leicht auf unterschiedliche Einsatzfälle abstimmbar und über einen breitbandigen Frequenzbereich wirksam ist.The invention is based on the object of creating a particularly compact dynamic vibration damper in the simplest possible way, the natural frequency of which can be easily adjusted to different applications and is effective over a broadband frequency range.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Dämpfermasse an einem Ende eines biegesteif ausgeführten Hebels angeordnet ist, dessen anderes Ende einen halbkugelförmigen, durch eine senkrecht zur Längsachse des Hebels verlaufende Planfläche begrenzten Ansatz aufweist, der zum Bilden des dämpfenden Elements über seine halbkugelförmige Umfangsfläche mit einer gegenüber dem zu dämpfenden Hauptsystem abgestützten Bettung zusammenwirkt, wobei das gleichfalls gegenüber dem Hauptsystem gehaltene federnde Bauteil mit Hilfe der Planfläche des Ansatzes bei Auslenkung des Hebels beaufschlagt wird.This object is achieved according to the invention in that the damper mass is arranged at one end of a lever designed to be rigid, the other end of which has a hemispherical extension delimited by a flat surface running perpendicular to the longitudinal axis of the lever, which cooperates with a bedding supported relative to the main system to be dampened via its hemispherical peripheral surface to form the damping element, whereby the resilient component, which is also held relative to the main system, is acted upon by means of the flat surface of the extension when the lever is deflected.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.Advantageous embodiments of the invention are specified in the subclaims.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Die Fig. 1 bis 4 zeigen jeweils unterschiedlich gestaltete dynamische Schwingungsdämpfer sowie Teilbereiche von zu dämpfenden Hauptsystemen.Embodiments of the invention are shown in the drawing and are described in more detail below. Figs. 1 to 4 each show differently designed dynamic vibration dampers as well as parts of the main systems to be damped.

An einem Ende eines biegesteif ausgeführten Hebels 4 ist eine Dämpfermasse 1 angeordnet, die gemäß Fig. 2 und 3 einstückig mit dem Hebel 4 zusammengefaßt oder nach Fig. und 4 lösbar mit diesem verbunden ist. Die in üblicher Weise über Sicherungsringe 4a geschaffene lösbare Verbindung erlaubt ein Auswechseln der Dämpfermasse 1 und dadurch eineAt one end of a rigid lever 4 there is a damper mass 1 which, as shown in Fig. 2 and 3, is assembled as one piece with the lever 4 or, as shown in Fig. 4, is detachably connected to it. The detachable connection, created in the usual way via retaining rings 4a, allows the damper mass 1 to be replaced and thus a

Abstimmung des dynamischen Schwingungsdämpfers auf den jeweiligen Einsatzfall.Adjustment of the dynamic vibration damper to the specific application.

Das andere Ende des Hebels 4 weist einen halbkugelförmigen Ansatz 5 auf, der durch eine senkrecht zur Längsachse des Hebels 4 verlaufende Planfläche 5a begrenzt ist. Wie aus den Fig. 1, 2 und 4 ersichtlich, kann diese Planfläche 5a von der Dämpfermasse 1 her betrachtet hinter der halbkugelförmigen Umfangsflache 5b des Ansatzes 5 oder - wie in Fig. 3 gezeigt - der Dämpfermasse 1 zugewandt angeordnet sein. Ebenfalls im Hinblick auf die Abstimmung des dynamischen Schwingungsdämpfers besteht die nicht dargestellte Möglichkeit, den Ansatz 5 lösbar an den Hebel 4 anzuschließen.The other end of the lever 4 has a hemispherical extension 5, which is delimited by a flat surface 5a running perpendicular to the longitudinal axis of the lever 4. As can be seen from Fig. 1, 2 and 4, this flat surface 5a can be arranged behind the hemispherical peripheral surface 5b of the extension 5 when viewed from the damper mass 1 or - as shown in Fig. 3 - facing the damper mass 1. Also with regard to the tuning of the dynamic vibration damper, there is the possibility (not shown) of detachably connecting the extension 5 to the lever 4.

Zum Bilden eines dämpfenden Elements 3 wirkt die halbkugelförmige Umfangsflache 5b des Ansatzes 5 mit einer entsprechend gestalteten Bettung 7 zusammen, die gegenüber dem zu dämpfenden Hauptsystem 6 abgestützt ist. In den Beispielen nach den Fig. 1, 3 und 4 befindet sich zwischen der Planfläche 5a des Ansatzes 5 und einem gleichfalls gegenüber dem zu dämpfenden Hauptsystem 6 fixierten Anschlag 9 ein federndes Bauteil 2, das durch eine Platte aus elastischem Werkstoff gebildet ist. Bei Fig. 2 ist das federnde Bauteil 2, hier eine Schraubenfeder, zwischen der parallel zur Längsachse des Hebels 4 geführten Bettung 7 und dem Anschlag 9 des Hauptsystems 6 angeordnet.To form a damping element 3, the hemispherical peripheral surface 5b of the extension 5 interacts with a correspondingly designed bedding 7, which is supported relative to the main system 6 to be damped. In the examples according to Fig. 1, 3 and 4, a spring component 2, which is formed by a plate made of elastic material, is located between the flat surface 5a of the extension 5 and a stop 9, which is also fixed relative to the main system 6 to be damped. In Fig. 2, the spring component 2, here a helical spring, is arranged between the bedding 7, which runs parallel to the longitudinal axis of the lever 4, and the stop 9 of the main system 6.

Bei einem pendelnden Auslenken des Hebels 4 mit der Dämpfermasse 1, hervorgerufen durch Schwingungen des Hauptsystems 6, wird das gemäß Fig. 1, 3 oder 4 angeordnete federnde Bauteil 2 schräg und unsymmetrisch beaufschlagt; die gemäß Fig. 2 angeordnete Schraubenfeder wird zentrisch, in Längsachse des Hebels 4 belastet. Die Schwingungen des Hauptsystems 6 werden aufgrund der Reibung in dem aus der halbkugelförmigen Umfangsflache 5b und der Bettung 7 gebildeten Gelenk gedämpft, wobei die auf dieses Gelenk einwirkende Kraft des federnden Bauteils 2 mit der Auslenkung desWhen the lever 4 with the damper mass 1 swings, caused by vibrations of the main system 6, the spring component 2 arranged as shown in Fig. 1, 3 or 4 is loaded obliquely and asymmetrically; the helical spring arranged as shown in Fig. 2 is loaded centrally, in the longitudinal axis of the lever 4. The vibrations of the main system 6 are dampened due to the friction in the joint formed by the hemispherical peripheral surface 5b and the bedding 7, whereby the force of the spring component 2 acting on this joint is proportional to the deflection of the

-A--A-

Hebels 4 ansteigt. Je nach Einsatzfall des Schwingungsdämpfers können federnde Bauteile 2 mit entsprechender Steifigkeit verwendet werden; das Verhalten des dämpfenden Elements 3 ist durch geometrische Abwandlungen der Wirkverbindung von halbkugelförmiger Umfangsflache 5b und Bettung 7 anpaßbar, beispielsweise durch eine Bettung 7 mit kleinerer Kontaktfläche. lever 4 increases. Depending on the application of the vibration damper, spring components 2 with appropriate rigidity can be used; the behavior of the damping element 3 can be adapted by geometric modifications of the operative connection of the hemispherical peripheral surface 5b and the bedding 7, for example by a bedding 7 with a smaller contact surface.

Der dynamische Schwingungsdämpfer kann vollständig innerhalb eines zu dämpfenden Hauptsystems 6 untergebracht werden, z. B. im Handgriff eines Elektrogeräts. In diesem Fall siehe Fig. 1 und 2 - bildet das Hauptsystem 6 zugleich ein den Dämpfer vor Schmutz und Feuchtigkeit schützendes Gehäuse 8. Wie aus den Fig. 3 und 4 ersichtlich, ist auch ein gesondertes Gehäuse 8 möglich, welches das von der Dämpfermasse abgewandte Ende des Hebels 4, das dämpfende Element 3 und das federnde Bauteil 2 umgibt. Der Anschluß des Gehäuses 8 am Hauptsystem 6 erfolgt durch Schrauben, von denen lediglich die Mittellinie 10 gezeichnet ist. Um die Vorspannung des federnden Bauteils 2 variieren zu können, sind gemäß Fig. 4 ein äußeres Gehäuseteil 8a und ein inneres Gehäuseteil 8b über ein Gewinde 8c einstellbar miteinander verbunden.The dynamic vibration damper can be housed entirely within a main system 6 to be dampened, e.g. in the handle of an electrical device. In this case, see Fig. 1 and 2 - the main system 6 also forms a housing 8 that protects the damper from dirt and moisture. As can be seen from Fig. 3 and 4, a separate housing 8 is also possible, which surrounds the end of the lever 4 facing away from the damper mass, the damping element 3 and the spring component 2. The housing 8 is connected to the main system 6 by screws, of which only the center line 10 is drawn. In order to be able to vary the preload of the spring component 2, an outer housing part 8a and an inner housing part 8b are connected to one another in an adjustable manner via a thread 8c, as shown in Fig. 4.

Claims

RINGFEDER GMBH M. 0328 Dynamic Vibration Damper Protection Claims

1. Dynamic vibration damper, essentially consisting of a damper mass (1), a resilient component (2) and a damping element (3), characterized in that the damper mass (1) is arranged at one end of a rigid lever (4), the other end of which has a hemispherical extension (5) delimited by a flat surface (5a) running perpendicular to the longitudinal axis of the lever (4), which cooperates with a bedding (7) supported relative to the main system (6) to be damped via its hemispherical peripheral surface (5b) to form the damping element (3), whereby the resilient component (2), which is also held relative to the main system (6), is acted upon by means of the flat surface (5a) of the extension (5) when the lever (4) is deflected.

2. Dynamic vibration damper according to claim 1, characterized in that the lever (4), the damper mass (1) and the projection (5) are combined in one piece.

3. Dynamic vibration damper according to claim 1, characterized in that the damper mass (1) and/or the projection (5) is detachably connected to the lever (4).

4. Dynamic vibration damper according to one of claims 1 to 3, characterized in that the resilient component (2) is formed by a plate made of elastic material, which rests directly against the flat surface (5a) of the projection (5) and is acted upon eccentrically by the flat surface (5a) when the lever (4) is deflected.

- 2

5. Dynamic vibration damper according to one of claims 1 to 3, characterized in that the resilient component (2), e.g. a helical spring, is arranged between the bedding (7) guided parallel to the longitudinal axis of the lever (4) on the one hand and the main system (6) to be damped on the other hand and when the lever (4) is deflected by the bedding

(7) is centrically loaded.

6. Dynamic vibration damper according to one of claims 1 to 5, characterized in that the end of the lever (4) facing away from the damper mass (1), the damping element (3) and the resilient component (2) are enclosed by a housing

(8) are surrounded.

7. Dynamic vibration damper according to claim 6, characterized in that the housing (8) is designed as part of the main system (6) to be damped.

8. Dynamic vibration damper according to claim 6, characterized in that the housing (8) is designed to be screwed onto the main system (6) to be damped.

9. Dynamic vibration damper according to one of the claims

6 to 8, characterized in that the housing (8) for changing the preload of the resilient component (2) has two housing parts (8a and 8b) adjustably connected to one another by a thread (8c).

cncn