DK166549B1 - Indretning til daempning af vibrationer i barduner - Google Patents

Description

i DK 166549 B1

Opfindelsen angår en indretning til dæmpning af vibrationer i barduner og især barduner, som findes på broer.

Det er kendt, at sådanne barduner underkastes vibrationer som følge af vinden eller kørsel af især tungere køretøjer på de 5 broer, der er udstyret med disse barduner.

Til dæpmning af disse vibrationer er der tidligere blevet foreslået at drage brug af indretninger, som omfatter: jo * en krave, som omgiver et stykke af bardunen i en afstand af nogle meter fra enden af denne bardun, som er forankret i et passende fundament, og - to skråstivere, som har vibrationsdæmpere placeret imellem j5 deres ender, idet hver samling bestående af en stiver og den tilhørende dæmper forbinder kraven med en forankringsblok, som er drevet langt ned i et passende fundament.

I de kendte udførelsesformer for indretninger er dæmperne af 20 den type, som findes på lastbiler, dvs. forholdsvis dyre og voluminøse.

Med samme formål med hensyn til at dæmpe vibrationerne i barduner er det ligeledes blevet foreslået, at den nedre ende af 25 en sådan bardun, som er forankret i fundamentet, omgives med spillerum af et cylindrisk hus, som selv er forankret ved foden i det nævnte fundament, idet det ringformede mellemrum imellem bardunstykket og huset er lukket ved den øvre ende ved hjælp af en deformerbar tætningsbælg, og mellemrummet er fyldt 20 med fedtstof.

Når det pågældende bardunstykke udsættes for tværgående vibrationer danner det et hul i den masse af fedtstof, som omgiver det, under deformering af bælgen ved enden, og erfaringen vi-25 ser, at den opnåede dæmpning er utilfredsstillende.

2 DK 166549 B1

Formålet med opfindelsen er især at tilvejebringe en konstruktion, som er mere velegnet til brug som indretning til dæmpning af vibrationer i barduner, og som samtidigt er særligt effektiv og økonomisk og har et æstetisk ydre.

5

Dette formål opnås med en indretning til dæmpning af vibrationerne i en bardun, som er forankret med i det mindste den ene af dens to ender i et fundament, hvilken indretning ifølge opfindelsen er kendetegnet ved, at den omfatter et første stift ringformet organ, som omgiver et stykke af bardunen beliggende i nærheden af fundamentet, hvilket organ er fast forbundet med bardunen, et andet stift ringformet organ, som er monteret på det første organ under dannelse af et mellemliggende ringformet hulrum på en sådan måde, at det andet organ kan forskydes på tværs i forhold til det første ringformede organ, i alt væ-sentligt udeformerbare tætningsorganer, som er anbragt imellem de to ringformede organer på en sådan måde, at det ringformede hulrum tætnes over for omgivelserne, en pude af et materiale, som er flydbart, men med et totalt set konstant volumen, og som udfylder det ringformede hulrum, samt en stiv konstruktionsdel, som forbinder det andet ringformede organ med et fundament.

I de mest hensigtsmæssige udførelsesformer drager man bl.a.

brug .af den ene og/eller den anden af følgende indretninger: 2 5 - det første ringformede organ er et rendeorgan, som i halvt aksialt tværsnitsform har form af et U med tværgående sidestykker, som er åbne radialt udadtil, medens det andet ringformede organ er en ring, som er placeret i rendeorganets ril- O u le med mellemliggende gi ideforbindelsesstykker, - hvert ringformet stykke er tildannet af to halvcirkulære halvdele, som er samlet stødende op til hinanden med eventuel indskydning af passende tætningsorganer, o b tætningsorganerne omfatter ringformede slæbesko, som er placeret i riller, der er udskåret i ringens tværgående fla- 3 DK 166549 B1 der, idet slæbeskoene er anbragt aks i alt imod de i ndvendige overflader på de overfor på rendeorganet beliggende tværgående sidestykker, hvilke overflader er plane og fortrinsvis polerede, 5 - i en dæmper ifølge de to foregående afsnit er ringen sammen sat af to koaksiale ringformede elementer, som omgiver hinanden og er således tildannet, at de imellem sig har sideriller, hvor hver rille har en udvendig del, som med radialt spillerum optager en slæbesko, og en indvendig del, som i radial retning 10 er smallere end den udvendige del og er forsynet med en skive af et elastomerisk materiale, hvilken skive er radialt sammentrykket imellem de to ringformede elementer som følge af den fastspænding, som sikrer den indbyrdes fiksering af de to halvdele, der udgør det ydre ringformede element, idet den ra-15 diale sammentrykning af skiven overføres i aksial retning som følge af dennes ekspansion og presser slæbeskoene imod de overfor beliggende flader på rendeorganet, - i en dæmper ifølge det afsnit, som går forud for det foran-

20 gående, har ringen i et halvt aksialt tværsnit form af et U

med tværgående sidestykker, der er åbne radialt indadtil, medens bunden af rillerne er udskåret med aks i ale huller, som forbinder rillerne med det indre af ringen,.og slæbeskoene er anbragt imod de overfor beliggende flader på rendeorganet ved 25 hjælp af det indre tryk, der hidrører fra det materiale, der udgør puden, under medvirken af i rækkefølge en indre rondel af metal, placeret radialt med spillerum i den pågældende rille, og en elastomerisk skive, der er trykket radialt sammen i denne rille, 30 - det ringformede hulrum, der er reserveret imellem rendeorganet og ringen har i det mindste en passende indsnævret passage til at hæmme flydningen af det materiale, der udgør puden .

Ud over de nævnte hovedindretninger indeholder opfindelsen også visse andre hensigtsmæssige indretninger, som vil blive 35 4 DK 166549 B1 forklaret nærmere nedenfor i forbindelse med foretrukne udførelsesformer for opfindelsen under henvisning til tegningen, hvor fig. 1 viser skematisk en bardunvibrationsdæmper ifølge opfin-5 delsen, monteret på en bardun, fig. 2 et snit set i retning af linien II i fig. 1, fig. 3 et halvt aksialt tværsnit af en del af dæmperen ifølge jq opfindelsen, fig. 4 en afbildning set fra enden efter pilen IV i fig. 3, og som viser en af de ringformede organer, der udgør en del af dæmperen, set i mindre målforhold, 15 fig. 5 og 6 henholdsvis et aksialt halvt tværsnit efter linien V-V i fig. 6 og et halvt tværgående tværsnit efter linien VIVI i fig. 5 i en anden udførelsesform for en dæmper ifølge opfindelsen, og 20 fig. 7 en anden udførelsesform for dæmperen svarende til den i fig. 1 viste afbildning.

Der omtales her dæmpning af de tværgående vibrationer, som 25 bardunerne 1 på en bro 2 udsættes for som følge af vinden el ler kørsel af køretøjer på broen.

Hvis disse vibrationer rent faktisk ikke beherskes, kan de forårsage beskadigelser, især i niveau med den enkelte barduns 30 forbindelse med brobanens ophæng og især i niveau med bardu nens forankringer, især hvis de pågældende vibrationer er forbundet med et resonansfænomen.

For at dæmpe disse vibrationer påfører man hver af de pågæl-3g dende barduner lokalt en dæmpende belastning på i det mindste én på denne bardun værende plads P, som er beliggende nogle meter fra den nedre forankringsende 3.

5 DK 166549 B1

Denne nedre ende er forankret på en hvilken som helst passende måde i en blok 4, som er fast forbundet med et passende fundament 5, såsom jorden eller selve broens 2 skelet.

Med dette formål omgives det på stedet P beliggende stykke af 5 bardunen 1 med et fast forbundet med det pågældende stykke væ rende ringformet rendeorgan 6, dvs. en krave, som i et aksialt halv tværsnit har form af et U, der er åbent radialt udadtil.

I rille 7 i dette rendeorgan anbringes en ring 8, som er bevægelig i tværgående retning i forhold til rendeorganet, idet 10 der imellem ringen 8 og rendeorganet 6 findes et ringformet hulrum, som er fyldt med en pude 9 af et flydbart materiale, som har et totalt set konstant volumen. Tætheden over for dette materiale opnås ved hjælp af forbindelsesstykker 10, som er praktisk talt udeformerbare, i det mindste inden for de af 15 deres dele, der er i kontakt med puden 9. Endelig forbindes ringen 8 ved hjælp af en stiv konstruktionsdel 11 med en forankringsblok 12, som ligesom blokken 4 er fast forbundet med et passende fundament, såsom jorden eller selve broens skelet.

20 Det materiale M, som udgør puden 9 er en viskos væske eller en elastisk eller plastisk masse, såsom en silikonegummi eller et fedtstof, der er tilbøjeligt til at kunne flyde eller strømme under belastning uden at ændre dets totale volumen.

25 På grund af den etablerede stive forbindelse imellem ringen 8 og fundamentet kan man betragte ringen 8 som værende fikseret i rummet.

Hvis bardunen 1 udsættes for tværgående vibrationer gælder der 30 det samme for det ved stedet P hermed fast forbundne rendeor gan 6, som således bringes til at forskyde sig på tværs i forhold til den fikserede ring 8, som den griber ind over eller sidder overskrævs på.

35 I betragtning af de i kontakt med puden 9 værende dele, for bindelsesstykkerne 10, er halv-udeformerbare, overføres for- 6 DK 166549 B1 skydningerne af rendeorganet til fortrængning i rundtgående retning af en del af den masse, der udgør puden 9, som er placeret inden for en sektion af det imellem rendeorganet og ringen værende ringformede hulrum, iretning imod den diamen-tralt modsat placerede sektion af dette hulrum og tilbage igen 5 i overensstemmelse med rytmen af de vibrationer, der skal dæmpes. Disse alternerende fortrængninger absorberer en betydelig energi, hvilket medfører en meget effektiv dæmpning af de pågældende vibrationer.

10 Med henblik på monteringen af de ringformede organer 6 og 8 på bardunen 1 er det ikke muligt at føre disse ind herpå fra enden som perler på grund af, at bardunes ender ikke er tilgængelige til dette formål.· 15 Denne ulempe afhjælpes ved, at man tildanner hver af de to ringformede vibrationsdele i to halvcirkulære dele, som anbringes imod hinanden og fastgøres til hinanden om nødvendigt især ved sammenskruning i niveau med radiale flanger, som stø^ der op til hinanden langs aksiale plane partier med mellemlig-20 gende passende forbi ndelsessstykker, når det drejer sig om me talliske dele eller ved limning langs plane anlægsflader, som er skråt afskåret til forbindelsesstykkerne.

I en første udførelsesform for opfindelsen, som er vist i fig. 25 3 og 4, er hver af de ringformede organer 6 og 8 tildannet af seks elementer, idet fig. 4 viser rendeorganet 6 set fra enden med dets venstre dele fjernet.

Mere udførligt beskrevet består hvert af de to ringformede 30 organer 6 og 8 af tre stykker, nemlig en mellemliggende ring 6j, 8j, som aksialt er omgivet af to skiver 62, 63; 82, 83, idet hvert af elementernes tre stykker er forbundet med hinanden ved hjælp af skrueorganer 13, 14, som strækker sig på tværs herigennem i aksial retning fra den ene til den anden 35 ende.

DK 166549 Bl 7

Derudover er hvert stykke som nævnt oven over sammensat af to halvdele, som er sat sammen langs et aksialt plan, og sammenføjningsplanerne på de aksialt op til hinanden stødende stykker er forskudt en vinkel på 90° i forhold til hinanden omkring en fælles akse.

5

For at sikre tæthed over for det materiale M, som udgør puden 9, er der naturligvis tilvejebragt passende tætningsmidler (ikke vist) i niveau med de op til hinanden stødende overflader på de forskellige stykkers halvdele.

10

Den af tre stykker bestående konstruktion, som vil blive beskrevet nærmere nedenfor, åbner blandt andet mulighed for at tildele ringen 8 en halv aksial tværsnitsform, der har form af et i hovedsagen U, som er åbent radialt ind imod det indre.

15

De udvendige overflader på U'ets to siderstykker, som dannes af de to skiver 82 og 83 er tildannet med cylindriske ringformede riller 15, hvis bund står i forbindelse med det indre af U'et via aksi ale huller 16.

20 I rillerne 15 er der optaget ringformede tæthedsfrembringende slæbesko, som selv består af tre aksialt oven på hinanden anbragte rondeller, dvs. en udvendig rondel 17, som er praktisk talt udeformerbar, og især er tildannet af polytetraf1uorethy-25 len, en mellemliggende rondel 18 af et elastomerisk materiale, såsom vulkaniseret si 1 iconegummi, og en indvendig rondel 19 af metal.

De to første rondeller 17 og 18 er placeret sammenstødende i 30 rillen 15, medens der findes et lille spillerum imellem ril lens 15 og den metalliske rondels 19 cylindriske flader.

De indvendige overflader på de to skiver 63 og 63, som udgør rendeorganets 6 sidestykker, er plane, indbyrdes parallelle og 35 således behandlet, at de er hårde og glatte, idet de især har en forkromet og poleret beklædning eller består af en rustfri stålplade.

8 DK 166549 B1

Materialet M, som udgør puden 9, er her indsprøjtet under tryk i det ringformede hulrum, der findes imellem rendeorganet og ri ngen.

På grund af dette tryk, anbringer materialet M de ringformede 5 slæbesko tætsluttende imod de overfor beliggende flader på rendeorganets sidestykker. Herved opnås, at der tilvejebringes en ovenud god og holdbar tæthed over for materialet M imellem det ringformede hulrum og omgivelserne.

10 Det skal i denne forbindelse bemærkes, at denne trykpåvirkning har som virkning, at hver rondel 18 sammentrykkes aksialt af den tilstødende metalliske rondel 19, hvorved rondellerne 18 udvider sig radialt i anlæg imod de overfor beliggende cylindriske flader i rillerne 15, som indeholder dem.

15

For at øge den friktionskoefficient, som skyldes slæbeskoenes gnidning imod de overfor beliggende flader, og derved at forstærke den ønskede dæmpning af bardunens vibrationer, kan det være en fordel at erstatte parret bestående af PTFE og poleret 20 metal med et andet par, såsom et bronze-bronze par.

For yderligere at forbedre den pågældende dæmpning, kan man danne indsnævringer inden i det ringformede hulrum, som indeholder puden 9, og nærmere bestemt i de baner, som har tendens 25 til at blive benyttet af det materiale M, som udgør puden, når dette flyder som følge af vibrationerne.

Sådanne indsnævringer kan f.eks. tilvejebringes ved at forsyne den mellemliggende del af ringen 6i med en krave 20, som rager 30 radialt ud i retning af den U-f ormede ring 8. Kanterne på denne krave 20 er med fordel skråt afskåret ved 21, ligesom det er tilfældet med de nærliggende kanter på skiverne 82 og 83 ved 22 på en sådan måde, at der afgrænses indsnævrede keg-lestubformede passager imellem de skråt afskårede zoner.

For solidt at fastgøre rendeorganet 6 på det stykke af bardunen 1, som det omgiver med et meget lille spillerum, begrænses 35 DK 166549 bl 9 det ringformede rum 24 med tilsvarende meget lille tykkelse ved hjælp af to ringformede forbindelsesstykker 23, hvorefter der i rummet indsprøjtes et hærdeligt produkt, som er velegnet til at adhærere både til den omgivende ring og bardunen.

5 Den anden i fig. 5 og 6 viste udførelsesform for opfindelsen er mere enkelt end den, der er vist i fig. 3 og 4.

Hver af de to halvcirkulære halvdele, som udgør det ringformede rendeorgan 6, er her tildannet ud i et stykke.

10

Med hensyn til ringen 8 er dennes to halvcirkulære halvdele her sammensat af to koaksiale elementer, nemlig et første indvendigt element 84 og et andet udvendigt element 85, som omgiver det første element.

15

Det første element 84 præsenterer sig i form af en halvcylindrisk omdrejningstagsten, på hvis midte der findes en udad ragende stor halvcirkulær ribbe med rektangulært tværsnit.

20 Det andet element 85 præsenterer sig i form af et halvcirku lært rendeorgan, der er åbent ind imod det indre og passer ind over det første elements ribbe.

De to elementers profiler er således valgt, at der efter at de 25 er blevet anbragt på plads med det andet element anbragt uden på det første element, tilvejebringes ringformede riller 15 imellem dem på den dannede rings tværgående sider.

Hver rille omfatter: 30 - en ydre del, som optager med spillerum et ringformet forbindelsesstykke 17, - en indre del, som i radial retning er snævrere end den ydre 35 del, og hvori der er placeret uden spillerum en krans 18 af et elastomerisk materiale.

10 DK 166549 B1

Denne krans 18 er blevet klemt radialt sammen under monteringen ved hjælp af de udvendige halve elementer 85, som lægger sig an imod den, når de fastspændes imod hinanden med mellemliggende passende tætningsorganer 28 (fig. 6) på en sådan måde, at de danner ringen 8.

5

Denne fastspænding er f.eks. iværksat ved hjælp af ikke viste bolte, som er anbragt i glatte og gevindskårne huller 29, som er tilvejebragt i respektive radiale flanger 30 på de nævnte elementer 85.

10

Fastspændingstrykket kan påføres kransene 18 direkte via elementerne 85. Det kan imidlertid også påføres kransene under medvirken af metalliske buestykker, som virker belastningsfordelende, og som spiller en samme rolle, som de metalliske ron-15 deller 19 i den foregående udførelsesform.

Den radiale sammenpresning af kransene 18 af elastomerisk materiale overføres til forbindelsesstykkerne 17, således at disse presses aksialt hårdt an imod de plane overfor belig-gende tværgående vægge på rendeorganet 6.

I den i fig. 1 og 2 skematisk viste udførelsesform for opfindelsen udgøres den stive konstruktionsdel 11, som bærer ringen 8, af to stivere 25, som strækker sig skråt i forhold til lod-25 ret og er anbragt symmetrisk omkring et lodret plan, som indeholder det pågældende bardunstykkes 1 akse på dette sted, idet hver stivers midterlinie strækker sig i det på dette sted vinkelret på aksen beliggende plan.

30 I den i fig. 7 viste udførelsesform udgøres den stive konstruktionsdel 11 af en forlængelse 26 af et føringsrør 27, som under tiden omgiver den forankrede ende 3 af et bardun 1, dvs. den ende, som over et lille stykke kan befinde sig under jorden eller være mere eller mindre neddykket i en passende 35 masse.

Claims (8)

1. Indretning til dæmpning af vibrationerne i en bardun (1), som er forankret med i det mindste den ene af dens to ender i et fundament (5), kendetegnet ved, at den omfatter et første stift ringformet organ (6), som omgiver et stykke af 30 bardunen (1) beliggende i nærheden af fundamentet (5), hvilket organ (6) er fast forbundet med bardunen (1), et andet stift ringformet organ (8J, som er monteret på det første organ (6) under dannelse af et mellemliggende ringformet hulrum (7) på en sådan måde, at det andet organ (8) kan forskydes på tværs i 35 . , forhold til det første ringformede organ (6), i alt væsentligt udeformerbare tætningsorganer (17), som er anbragt imellem de 12 DK 166549 B1 to ringformede organer (6, 8) på en sådan måde, at det ringformede hulrum (7) tætnes over for omgivelserne, en pude (9) af et materiale, som er flydbart, men har et totalt set konstant volumen, og som udfylder det ringformede hulrum, samt en stiv konstruktionsdel (11), som forbinder det andet ringfor-5 mede organ (8) med et fundament (12).

1. Endvidere kan det ringformede rendeorgans og den heri indeholdte rings funktioner eller roller ombyttes i forhold til det beskrevne, idet det ringformede rendeorgan kan være åbent indad til og være placeret yderst, og her være fiskeret i forhold til omgivelserne ved hjælp af den stive konstruktionsdel, 20 medens ringen, som omsluttes af rendeorganet, er anbragt inderst fast forbundet med bardunen. Patentkrav. 25

2. Indretning ifølge krav 1, kendetegnet ved, at det første ringformede organ (6) er et rendeorgan, som i halvt aksialt tværsnitsform har form af et U med tværgående side- 10 stykker, som er åbne radialt udad til, medens det andet ringformede organ (8) er en ring, som er placeret i rendeorganets (6) rille med mellemliggende giideforbindel sesstykker (17).

3. Indretning ifølge krav 1 eller 2, kendetegnet 15 ved, at hvert af de ringformede stykker (6, 8, 17), hvoraf indretningen er dannet, er tildannet af to halvcirkulære halvdele, som er samlet stødende op til hinanden med eventuel indskydning af passende tætningsorganer (28). 20

4. Indretning ifølge krav 1, 2 eller 3, kendetegnet ved, at tætningsorganerne omfatter ringformede slæbesko (17), som er placeret i riller (15), der er udskåret i tværgående flader på det ene (8) af de to ringformede organer, og at slæbeskoene er ført aksialt an imod de indvendige overflader på 2 5 de overfor på det andet ringformede organ (6) beliggende tværgående sidestykker, hvilke overflader er plane og fortrinsvis polerede.

5. Indretning ifølge krav 2, 3 eller 4, kendetegnet w U ved, at ringen (8) er sammensat af to koaksiale ringformede elementer (84, 85), som omgiver hinanden og er således tildannet, at de imellem sig har sideriller (15), hvor hver rille (15) har en udvendig del, som med radialt spillerum optager en slæbesko (17), og en indvendig del, som i radial retning er 3 5 smallere end den udvendige del og er forsynet med en skive eller krans af et elastomerisk materiale (18), hvilken skive el- 13 DK 1obo49 Bl ler krans er radialt sammentrykket imellem de to ringformede elementer (84, 85) som følge af den fastspænding som sikrer den indbyrdes fiksering af de to halvdele, der udgør det ydre ringformede element, idet den radiale sammentrykning af skiven g overføres i aksi al retning som følge af dennes ekspansion og presser slæbeskoene (17) imod de overfor beliggende flader på rendeorganet.

6. Indretning ifølge krav 2, 3, eller 4, kendeteg-net ved, at ringen (8) i et halv aksialt tværsnit har form af et U med tværgående sidestykker, som er åbne radialt indad til, at bunden af rillerne (15) er udskåret med aksiale huller (16), som forbinder rillerne med det indre af ringen, og at slæbeskoene (17) er anbragt imod de overfor beliggende flader 15 på rendeorganet ved hjælp af det indre tryk, der hidrører fra det materiale, der udgør puden (9), under medvirken af i rækkefølge en indre rondel (19), placeret radialt med spillerum i den pågældende rille, og en elastomerisk skive (18), der er trykket radialt sammen i denne rille. 20

7. Indretning ifølge et eller flere af kravene 1-6, kendetegnet ved, at det ringformede hulrum (7), der er reserveret imellem de to ringformede organer (6 og 8) har i det mindste en indsnævret passage til at hæmme flydningen af 25 det materiale, der udgør puden (9).

8. Indretning ifølge krav 7, kendetegnet ved, at rendeorganet (6) er tildannet ud i et med en krave (20), der rager radialt ud fra bunden af rendeorganets rille ved midten 30 af dennes aksiale dimension, idet kraven (20) sammen med ringen (8) afgrænser to indsnævrede ringformede passager. 35