ES2554949T3

ES2554949T3 - Amortiguador de vibraciones independiente de la temperatura

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Publication number: ES2554949T3
Application number: ES12740889.6T
Authority: ES
Inventors: Franz Mitsch; Mathias Dörsam
Original assignee: ESM ENERGIE- und SCHWINGUNGSTECHNIK MITSCH GmbH
Current assignee: ESM ENERGIE- und SCHWINGUNGSTECHNIK MITSCH GmbH
Priority date: 2011-08-18
Filing date: 2012-07-10
Publication date: 2015-12-28
Anticipated expiration: 2032-07-10
Also published as: KR101455581B1; PL2745028T3; JP2014527604A; EP2745028B1; BR112014003202A2; JP6088514B2; CA2843624A1; KR20140054281A; EP2745028A1; CN103765033B; DK2745028T3; CN103765033A; AU2012297239B2; AU2012297239A1; CA2843624C; US20140196999A1; US20160319896A1; WO2013023724A1; US9441703B2

Abstract

Elemento (1) de amortiguación que puede compensar la temperatura, adecuado para la reducción de vibraciones independiente de la temperatura que comprende fundamentalmente una parte (1.4) exterior fija no elástica y una parte (1.3) interior fija no elástica que está insertada total o parciamente de manera ajustada en un rebaje o abertura de la parte exterior formado de manera correspondiente, presentando la parte exterior y la parte interior superficies de contacto que están unidas entre sí mediante una capa (1.2) elástica que se compone de un material elastomérico, y que está pretensada o puede pretensarse mediante medios de tensión con respecto a una frecuencia deseada, caracterizado porque la capa (1.2) elástica responsable de la amortiguación de vibraciones está unida directamente en uno o varios puntos a un volumen (1.1) elástico adicional, en el que el volumen (1.1) elástico adicional es de 5 a 100 veces el volumen de la capa (1.2) elástica y provoca que la frecuencia de excitación del elemento de amortiguación varíe como máximo de 10 a 20% en el caso de una variación de temperatura, en un intervalo de temperatura entre -20ºC y +50ºC.

Description

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DESCRIPCION

Amortiguador de vibraciones independiente de la temperatura

La invencion se refiere a un elemento de amortiguacion que se basa en un material elastico que, con respecto a una frecuencia ajustada previamente, en la que el elemento constructivo debe amortiguarse, a causa de sencillas medidas constructivas es en gran medida independiente de temperaturas ambiente cambiantes.

La invencion se refiere especialmente a amortiguadores de vibraciones correspondientes que presentan uno o varios elementos de amortiguacion de este tipo, asf como al uso de los elementos de amortiguacion y amortiguadores de este tipo en instalaciones mecanicas, especialmente en plantas eolicas que estan sometidas de por sf a grandes oscilaciones de temperatura.

Los fundamentos ffsicos de un amortiguador de vibraciones son conocidos por principio. Los amortiguadores de vibraciones deben adaptarse a la frecuencia del elemento constructivo que va a amortiguarse. La adaptacion de la frecuencia de amortiguador puede alcanzarse, por un lado, mediante la variacion de la rigidez de los elementos tensores empleados, por otro lado, mediante la variacion de la masa de amortiguador. A la variacion de la masa de amortiguador de un sistema determinado que va a amortiguarse se le imponen de por sf por lfmites y por lo tanto apenas se aplica en la practica una variacion de masa de amortiguador. Por lo tanto la variacion permanece en la rigidez de resorte.

En el uso de materiales elasticos, en el caso de amortiguadores modernos, estos dependen principalmente de la temperatura. Una rigidez de resorte adaptada al sistema que va a amortiguarse y ajustada a una temperatura determinada vana con la temperatura ambiente. Mientras que en instalaciones a amortiguar en edificios este efecto a menudo puede desatenderse, entonces en el caso de instalaciones al aire libre, como por ejemplo en plantas eolicas este juega un papel nada desdenable. Las plantas eolicas estan sometidas segun la ubicacion en la mayona de los casos a grandes oscilaciones de temperatura entre -20° y +50° a las que todavia pueden accionarse. Por ello la rigidez de resorte de las partes de amortiguacion empleadas vana, y por tanto la frecuencia de excitacion del sistema de manera que no puede realizarse ninguna amortiguacion optima, o ninguna en absoluto, de vibraciones que aparecen en la planta sin que sea necesario un nuevo ajuste de la rigidez de resorte de las partes de amortiguacion. Sin embargo, esto es complicado y extremadamente costoso, en el caso de que sea posible.

Por lo tanto es digno de esfuerzo emplear amortiguadores que no reaccionen a variaciones de temperatura o solamente de manera irrelevante con variacion de la frecuencia de amortiguador anteriormente ajustada.

En el documento DE 2342370 se describe un resorte de compresion hidrostatico a base de un elastomero comprimido previamente que rellena una camara el cual esta dispuesto en serie aguas arriba de un segundo resorte elastico (camara), siendo el volumen del segundo resorte elastico fundamentalmente menor que el elastomero que experimenta la deformacion por cizallamiento real. Ambas camaras elastomeras no estan dispuestas en conexion directa. El comportamiento funcional de todo el resorte de compresion es en gran medida igual mediante esta construccion a temperaturas diferentes.

En el documento EP 0562 161 se describen amortiguadores de vibraciones que comprende una masa de amortiguador dispuesta de manera movil en un elemento de resorte a partir de material elastomerico que puede ponerse en movimiento desplazado en fase con respecto a vibraciones introducidass condicionadas por el funcionamiento, estando fijado el elemento de resorte a una parte que genera las vibraciones. Al elemento de resorte esta asociado un resorte adicional en conmutacion en paralelo para la compensacion de influencias de temperatura, cuya rigidez de resorte pueda variarse mediante medios auxiliares que se basan en procesos de desplazamiento mecanicos.

El documento EP 2 284 416 resuelve el problema de la variacion de temperatura por que el elemento de amortiguacion elastico real presenta un elemento de calefaccion que puede controlarse electronicamente que se controla de acuerdo con la temperatura ambiente.

Los sistemas de amortiguador independientes de la temperatura descritos en el estado de la tecnica en parte bastante complicados, por otro lado funcionan de manera optima solamente en determinados intervalos de temperatura limitados. Debido a las dimensiones de plantas eolicas y a las diferencias de temperatura considerables durante el funcionamiento estos sistemas de amortiguador propuedos son adecuados solamente de manera limitada.

Entre estos cuentan tambien los conceptos de los amortiguadores que estan descritos, por ejemplo, en el documento EP 1 286 076 A1 y el documento EP 1 693 593 B1. El documento EP 1 286 076 divulga un amortiguador de vibraciones lineal cuyo sistema de masa-resorte esta compuesto por las partes de funcionamiento reales en o junto a las que se realiza la amortiguacion y la masa de amortiguador. El amortiguador se ajusta previamente a traves de la parte de funcionamiento, en la mayona de los casos antes o directamente despues del montaje en el sistema que va a amortiguarse de manera que la masa de amortiguador oscila en oposicion de fase cerca de la

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frecuencia de excitacion. El amortiguador esta adaptado por tanto de manera fija a una frecuencia de excitacion determinada. Este ajuste sucede por medio de dispositivos de tension a traves de la parte de funcionamiento. En este caso la capa de goma dentro de la parte de funcionamiento se pretensa. Una disminucion de la fuerza de pretension de la goma provoca una reduccion de la frecuencia de amortiguador, un aumento de la pretension de goma dentro de la parte de funcionamiento lleva a una frecuencia de amortiguador mas elevada. Las partes de funcionamiento presentan superficies en forma de cono o esfericas que estan dotadas con material elastomerico y forman un angulo determinado con el eje longitudinal del amortiguador. El documento EP 1 693 593 describe un amortiguador de tres ejes ajustable que se basa en el mismo principio aunque comprende una multitud de partes de funcionamiento de este tipo dispuestas y formadas de manera correspondiente.

Esta pretension de goma en los amortiguadors descritos y otros del estado de la tecnica es no obstante dependiente de la temperatura de goma y/o de la temperatura ambiente. Por tanto la frecuencia de amortiguador vana con oscilaciones de temperatura. Esto lleva a que un amortiguador solamente puede actuar de manera optima a la temperatura a la que se ajusto. A este respecto las desviacicones de 10° C pueden llevar ya a una parada de funcionamiento completa del amortiguador. Este fenomeno siempre existe dependiendo de la goma empleada pero independiente de la misma. El uso de amortiguadores segun el principio de funcionamiento anterior supone por tanto temperaturas ambiente homogeneas. No obstante este hecho precisamente no se ha producido en la mayoria de los casos de uso. En la mayoria de los usos exteriores un amortiguador debe actuar en un intervalo de temperatura grande (aproximadamente de -20° C a + 50° C). Esto con el estado de la tecnica actual no es posible. Por esta razon tiene sentido desarrollar un amortiguaor que mantenga constante su frecuencia propia ajustada a traves de un espectro de temperatura ancho.

Por tanto existfa el objetivo de proporcionar un sistema de amortiguacion sencillo y efectivo que funciona por un intervalo de temperatura grande, especialmente para el empleo en planta eolica.

El objetivo se resolvio mediante los amortiguadores de vibraciones, o bien mediante los elementos de amortiguacion de acuerdo con la invencion correspondientes, tal como estan descritos con mas detalle a continuacion y en las reivindicaciones.

Los nuevos amortiguadores / elementos de amortiguacion de acuerdo con la invencion se basan en las siguientes circunstancias ffsicas: (i) encogimiento de volumen elastomerico provoca una frecuencia propia en descenso dado que a traves de ello se reduce la pretension [mm] de las partes (1+ 2) de funcionamiento mutuamente arriostradas unas hacia otras, (ii) endurecimiento de las capas de goma (1.2 + 2.1) permite subir por el contrario la frecuencia propia del amortiguador, dado que las rigideces de resorte [N/mm] de las dos capas (1.2 + 2.1) de goma aumentan.

Mediante las oscilaciones de temperatura las capas (1.2 + 2.1) de goma dentro de las partes (1+ 2) de funcionamiento de acuerdo con la invencion estan sometidas a dos efectos diferentes. Por una parte con temperatura en descenso se endurecen las capas (1.2 + 2.1) de goma, por otro lado, el volumen de goma se encoge dentro de las capas (1.2 + 2.1) de goma. Con temperatura en ascenso puede observarse el efecto contrario.

En la practica puede observarse una subida de la frecuencia de amortiguador (previamente ajustada) a temperatura en descenso, y una disminucion con temperaturas en ascenso. El efecto del endurecimiento a temperaturas en descenso es por lo tanto dominante.

Los elementos de amortiguacion y amortiguadores de acuerdo con la invencion presentan ahora caractensticas constructivas que provocan que el encogimiento del material elastomero de las partes funcionales, en el caso de una disminucion de temperatura, aumenta mas que el endurecimiento que tiene lugar al mismo tiempo, o bien con aumento de temperatura el proceso de encogimiento se anula de manera mas intensa que el endurecimiento del material elastomerico. Por tanto es posible de manera sencilla compensar mutuamente los dos efectos completamente o aproximadamente.

Esto se hace posible mediante volumenes elastomericos adicionales que estan en conexion directa con los materiales elasticos de las partes de funcionamiento reales que son responsables de la deformacion por cizallamiento en el caso de fuerzas de vibracion condicionadas por el funcionamiento, y preferentemente, pero no necesariamente, no participan incluso de la deformacion por cizallamiento. De manera sorprendente se comprobo que el efecto de compensacion descrito anteriormente puede aplicarse de manera especialmente optima, y en un intervalo de temperatura especialmente grande (de -20° a +50°C, preferentemente de -15° a +40°C) cuando el volumen del volumen (1.1) elastomerico adicional mencionado es de 5 a 100, preferentemente de 5 a 50, especialmente de 10 a 20 veces mayor que el volumen (1.2/2.1) elastomerico de la parte (1) o (2) de funcionamiento responsable de la deformacion por zizallamiento / amortiguacion.

Por tanto el objeto de la invencion es un elemento (1) (2) de amortiguacion adecuado para la reduccion de vibraciones independiente de la temperatura, que comprende fundamentalmente una parte (1.4) (2.3) exterior fiija no elastica y una parte (1.3)(2.2) interiro fija no elastica que esta insertada total o parciamente de manera ajustada en un rebaje o abertura de la parte exterior formado de manera correspondiente, presentando la parte exterior y la parte interior superficies de contacto que estan unidas entre sf mediante una capa (1.2)(2.1) elastica que se compone de

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un material elastomerico que esta pretensada o puede pretensarse mediante medios de tension con respecto a una frecuencia de excitacion deseada, estando unida directamente la capa (1.2) elastica responsable de la amortiguacion de vibraciones en uno o varios puntos a un volumen (1.1) (13) elastico adicional, en el que el mencionado volumen elastico adicional es de 5 a 100 veces, preferentemente de 5 a 50 veces, especialmente de 10 a 20 veces el volumen de la capa (1.2) elastica y provoca que, en el caso de una variacion de temperatura, la frecuencia de excitacion ajustada del elemento de amortiguacion permanezca constante en gran medida.

Por el termino “constante en gran medida” ha de entenderse de acuerdo con la invencion cuando la frecuencia de excitacion en una variacion de temperatura vana en el intervalo de entre -20° C y +50° C, preferentemente entre - 10°C y +30°C, no mas del 0 %, 5 %, 10%, 15% o 20%, como maximo de 10 a 20%, preferentemente no mas de 0 a 10 %, especialmente no mas del 0 a 5 % con respecto a la frecuencia ajustada previamente a una temperatura determinada.

El volumen elastomerico y volumen de goma (1.1) adicional esta directamente en contacto con la capa (1.2) de goma. Si la parte (1) de funcionamiento ahora se enfria, entonces se contrae un volumen de goma mayor que hasta el momento. El efecto descrito anteriormente de la frecuencia propia en descenso del amortiguador se intensifica por tanto mediante el encogimiento del volumen de goma. Este encogimiento de goma ahora mayor tiene como consecuencia una fuerza de pretension menor de las partes (1.2 + 2.1) de funcionamiento arriostradas unas hacia otras. Cuanto mayor se selecciona el volumen (1.1) de goma adicional, mayor resulta la reduccion de la frecuencia de amortiguador mediante este efecto. Segun las propiedades de sistema ha demostrado ser optimo de acuerdo con la invencion un volumen (1.1) elastomerico adicional de 5 a 100 veces, preferentemente de 10 a 20 veces mayor con respecto a las capas (1.2) elastomericas.

En el caso de la determinacion exacta del tamano del volumen elastomerico han de considerarse los siguientes parametros:

(i) Coeficiente de dilatacion termica del material elastomerico en la parte (1.2)(2.1) de funcionamiento. Cuanto mayor es este mas volumen (1.1) elastomerico adicional se necesita. Preferentemente el coeficiente de dilatacion termica del material de la parte de funcionamiento es igual o menor que el del volumen elastomerico adicional. En este caso es suficiente que el volumen del material (1.1) elastomerico adicional sea aproximandamente de 5 a 20, preferiblemente aproximadamente 10 veces mayor que el de la parte de funcionamiento.

(ii) Coeficiente de dilatacion termica del material de elastomero en el volumen (1.1) elastomerico adicional. Cuanto mayor es este menos volumen (1.1) adicional se necesita. Preferiblemente el coeficiente de dilatacion termica del mateiral del volumen elastomerico adicional es igual o mayor que el de la parte funcional. En este caso es suficiente que el volumen del material (1.1) elastomerico adicional sea aproximadamente de 5 a 20, preferentemente aproximadamente 10 veces mayor que el de la parte (1), (2) funcional.

(iii) El volumen de la capa (1.2)(2.1) elastomerica de la parte (1)(2) funcional. Cuanto mayor sea esta capa mayor debe ser el volumen (1.1) elastomerico adicional. El volumen se determina tambien por el espesor de capa.

(iv) El espesor de capa del elastomero de la parte de funcionamiento. Por lo general las capas (1.2)(2.1) para elementos de amortiguacion de acuerdo con la invencion empleados en plantas eolicas son de un espesor de entre 2 mm y 20 mm. En el caso de espesores de capa de entre 2 y 10 mm el volumen (1.1) elastomerico adicional debe ser de manera optima aproximadamente 10 veces mayor que el del volumen del espesor de capa de la parte de funcionamiento. Si se realiza una capa de goma gruesa entonces el efecto de la variacion de la fuerza de pretension mediante el encogimiento de goma resultara menor que cuando esta es delgada (en el caso de igual volumen (1.1) elastomerico). Esto puede explicarse porque el contorno de goma en el lado frontal, mediante la variacion de volumen de la goma, en el caso de una capa gruesa se contrae o se abomba hacia afuera. Por ello la variacion de la fuerza de pretension y por tanto una variacion del trayecto de pretension resulta mas bien reducida. Por el contrario, en el caso de una capa de goma delgada este efecto resulta mayor, como se desea. En general puede decirse que una capa de goma mas gruesa con el mismo trayecto de deformacion presenta una vida util mas larga. Si ahora esta capa de goma se selecciona demasiado delgada entonces esto puede llevar a una suspension prematura del amortiguador.

(v) El material de las capas (2.1/ 1.2) elastomericas: si estas capas se realizan por ejemplo, con silicona, entonces la influencia de la temperatura sobre la frecuencia de amortiguador es menos grande. Por ello el volumen (1.1) elastomerico adicional puede resultar menor.

(vi) Intervalo de temperatura o diferencia de temperatura en los que debe funcionar el amortiguador de acuerdo con la invencion. Cuanto mayor deba ser el intervalo de temperatura deseado, mayor debe ser el volumen (1.1) elastomerico adicional. Aproximadamente 10 veces el volumen (1.1) elastomerico respecto al volumen elastomerico de la parte (1.2)(2.1) de funcionamiento es de por sf optimo en un intervalo de temperatura de -10° C y +30 °C. En el caso de temperaturas de trabajo mas elevadas de hasta +40 °C puede preverse el volumen (1.1) de 10 a 20 veces mayor, a temperaturas aun mas altas el volumen de 20 a 100 veces mayor.

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El volumen (1.1) de goma adicional debe adaptarse de manera que compensa exactamente el efecto del endurecimiento de goma a temperature en descenso. Dado que la variacion del volumen de goma y el endurecimiento de la goma se comportan aproximadamente de manera lineal en el intervalo de temperatura (de -10° C a + 60°C) es posible una compensacion mutua en este intervalo de temperatura. Finalmente la rigidez de resorte de las dos partes (1.2 + 2.1) de funcionamiento debe ser constante en el punto comun de arriostramiento, independientemente de la temperatura. Si este es el caso, la frecuencia de amortiguador ajustada tambien sera constante.

A diferencia de los amortiguadores independientes de la temperatura del estado de la tecnica descritos anteriormente, en el caso de los amortiguadores /elementos de amortiguacion de acuerdo con la invencion, todos los movimientos dinamicos que aparecen en la deformacion por cizallamiento durante la amortiguacion se absorben mediante el material elastomerico, especialmente en el volumen (1.1) elastomerico adicional.

De acuerdo con la invencion un elemento (1) (2) de amortiguacion comprende una parte exterior no elastica, la mayona de las veces de metal (1.4) (2.3), una parte (1.3)(2.2) interior tampoco elastica y una capa (1.2)(2.1) elastica que separa entre sf la parte exterior y la parte interior. Esta capa elastica entre la superficie de contacto de parte exterior y parte interior se compone preferentemente de goma/caucho, plastico sintetico como PU o silicona o mezclas elasticas de los mismos. La dureza Shore seleccionada del material se determina segun el tamano y las propiedades constructivas del amortiguador. De manera correspondiente se determina tambien el espesor de la capa. Por lo general es de 5 a 20 mm. Preferentemente el nucleo e igualmenete la escotadura correspondiente presenta en la parte exterior una forma conica con un angulo preferentemente de 30° a 50°, medido con respecto al eje longitudinal de la parte de funcionamiento. Sin embargo, otras soluciones constructivas que presentan una capa elastica correspondiente para alojar la deformacion de cizallamiento bajo condiciones de funcionamiento del amortiguador son tambien concebibles y objeto de la invencion. De acuerdo con la invencion la capa (1.2)(2.1) elastomerica esta en conexion directa con el volumen (1.1) elastomerico adicional que esta dispuesto dentro de la parte de funcionamiento, por ejemplo en la parte (1.4) exterior o en la parte (1.3) interior, o sin embargo puede estar colocada en una forma de realizacion especial por fuera del propio amortiguador. En las partes (1) y (2) de funcionamiento de un elemento de amortiguacion de acuerdo con la invencion, las capas (1.2) y (2.1) se presentan preferentemente en forma conicamente plana o concava/convexa o bien esferica, podnan tambien estar configurada en forma cilmdricamente plana.

Preferentemente un amortiguador de acuerdo con la invencion presenta dos elementos de amortiguacion o partes (1) (2) de funcionamiento iguales o similares, estando colocado el volumen elastomerico adicional solamente en una parte de funcionamiento o en ambas partes de funcionamiento, o dado el caso, por fuera de la parte de funcionamiento, o bien incluso por fuera del amortiguador.

Los elementos de amortiguacion o partes (1) (2) de funcionamiento se arriostran unos contra otros mediante medios (7) de tension correspondientes, presentando preferentemente una parte (1) exterior conicamente plana en cada caso, y una parte (2) interior conicamente plana, pudiendo estar arriostrados ambos elementos uno contra otro con la abertura de cono ancha (forma de O) o con la abertura de cono estrecha (forma de X). No obstante los elementos (1) y (2) pueden estar configurados tambien de manera concava/convexa de manera que al ensamblar las partes se configura una forma esferica de las capas. El arriostramiento de los elementos (1) y (2) sucede en cada caso a una temperatura determinada. Por ello se ajusta una frecuencia propia determinada del amortiguador. Capas de goma delgadas en las partes (1.2 + 2.1) de funcionamiento llevan a que ya angulos de giro pequenos de los medios de tension, preferentemente tornillos (7) de reglaje tienen como consecuencia una gran variacion de la rigidez de resorte arriostrada y por tanto a una gran variacion de la frecuencia de amortiguador. Esto a su vez puede llevar a que el amortiguador puede ajustare solamente con dificultad mediante los medios (7) de tension. Por lo tanto los medios (7) de tension por lo general solamente estan previstos para un ajuste aproximativo de la frecuencia de amortiguador. El ajuste de alta precision a menudo necesario puede realizarse mediante medios (8) de tension separados que preferentemente puede influir directamente en el volumen elastomerico adicional. Estos desplazan a la goma en el volumen (1.1) elastomerico adicional y varian por tanto la rigidez de rewsorte de las partes de funcionamiento.

Estos medios (8) de tension tienen ademas una tarea adicional. Si el volumen (1.1) elastomerico adicional se vulcaniza o tambien se fabrica de un poliuretano fundible, entonces este material se contrae durante el enfriamieneto y se reduce por tanto su volumen. Las cavidades que aparecen eventualmente con ello se rellenan mediante el atornillado de los medios (8) de tension mediante elastomero desplazado, lo que es importante para una frecuencica propia constante ajustada del amortiguador.

Los medios (8) de tension previstos para el ajuste de alta precision pueden ser en el caso mas sencillo tornillos de reglaje. Alternativamente pueden ser tambien miembros de ajuste activos, como por ejemplo, piezoactuadores, imanes o tambien cilindros hidraulicos / neumaticos. Estos miembros de ajuste podnan tambien accionarse en el funcionamiento y por tanto podnan desplazar la frecuencia propia del amortiguador hacia arriba o hacia abajo (amortiguador activo). Si se desea una frecuencia propia menor, entonces los miembros de ajuste se accionaran de manera que estos desplazan menos volumen de goma en el volumen (1.1) elastomerico adicional. En el caso de una frecuencia de amortiguador ascendente los miembros de ajuste activos desplazaran mas volumen en el volumen

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(1.1) elastomerico adicional.

En una forma de realizacion especial es tambien posible conmutar en serie una bobina (19) inductora electrica con un resorte (18) y utilizar esta unidad como miembro de ajuste activo. Por ello pueden alcanzarse tres posiciones del perno (21) de metal. Cada posicion individual corresponde en este caso a otro desplazamiento elastomerico dentro del volumen (1.1) elastomerico adicional y por tanto de una frecuencia propia del amortiguador (figura 6):

Posicion 1: ^ unicamente fuerza de resorte sin fuerza de bobina adicional (bobina sin corriente)

Posicion 2: ^ fuerza de resorte + fuerza de bobina adicional

Posicion 3: ^ fuerza de resorte - fuerza de bobina adicional (inversion de polaridad de la direccion de corriente)

Dado que varios de estos elementos de ajuste activos pueden emplearse en la construccion son posibles diferentes posiciones de los miembros de ajuste activos entre sr Por ello el volumen elastomerico desplazado puede variarse en pequenas etapas. Cuanto mas elementos de ajuste se empleen en la construccion mas pequenas son estas etapas y por tanto los saltos de variacion de la frecuencia de amortiguador.

En una forma de realizacion adicional de la invencion, el medio (8) de tension, con el que puede variarse el volumen elastomerico adicional y por tanto influir en la frecuencia de amortiguador, puede ser tambien una parte (14) de presion regulable que esta alojada en el mismo volumen (1.1) elastomerico adicional, o esta en contacto directo con este. La parte de presion regulable tiene el objetivo de ejercer presion sobre el material elastomerico del volumen elastomerico adicional y por tanto comprimir o descomprimir a este de manera encauzada. Por ejemplo la parte de presion puede ser incluso una parte elastomerica con igual o diferente dureza que presenta en su interior cavidades o conductos que pueden recubrirse con un lfquido hidraulico o un gas mediante lmeas de alimentacion y asf llevar a un ensanchamiento o estrechamiento de las cavidades o conductos (figura 5). La parte de presion, preferentemente un anillo (14) de empuje aumenta su volumen con presion de llenado en ascenso. Por ello se desplaza elastomero adicional desde el volumen (1.1) elastomerico, lo que a su vez deja subir la frecuencia de amortiguador. Si por el contrario la presion en el anillo (14) de empuje se reduce, desciende la frecuencia de amortiguador.

No es obligatoriamente necesario que el material elastico dentro de la parte (1) (2) de funcionamiento deba ser el mismo que en el deposito (1.4) colector adicional. Preferentemente la parte de funcionamiento se vulcaniza con goma o silicona. El deposito (1.1) colector adicional, por ejemplo en la parte (1.4) exterior puede fabricarse separado de ello a partir de otro material elastico con preferentemente otro coeficiente de elasticidad. Preferentemente el material empleado para ello debena poseer un coeficiente de dilatacion de temperatura grande. Por ello se reduce el tamano de deposito colector necesario en la parte (1.4) exterior. Mediante esta forma de realizacion separada se facilita ademas la productibilidad.

Tal como ya se menciono el volumen (1.1) elastomerico adicional puede estar alojado unicamente en una parte de funcionamiento o en ambas partes de funcionamiento arriostradas unas hacia otras (figura 3). Con ello se reduce el tamano de construccion dado que el volumen (1.1) elastomerico adicional se distribuye en varias partes de funcionamiento.

Ademas es posible, como ya se ha mencionado, alojar el volumen (1.1) elastomerico adicional por fuera de la parte (1) de funcionamiento y no en el mismo elemento (1.4) constructivo (figura 4). Esta disposicion separada tiene la ventaja de que el deposito colector (11) adicional puede colocarse en cualquier lugar y por tanto no esta limitado en su volumen. La conexion entre este volumen (13) adicional y la capa (2.1) de goma dentro de la parte de funcionamiento debe realizarse en este caso mediante una lmea (12) de alimentacion que se deforma solo ligeramente bajo variacion de presion. Esto vale en la misma medida para el deposito (11) que aloja el volumen (13) adicional. El volumen (13) preferentemente esta relleno total o parcialmente con un elastomero. Sin embargo el volumen (13) puede presentar tambien un lfquido que se selecciono de manera que en el caso de una variacion de temperatura ajusta una variacion del estado de agregacion (por ejemplo de lfquido a solido) o bien de la viscosidad. Con ello se vana el volumen funcional lo que tiene una repercusion directa en la frecuencia de amortiguador.

Ademas es posible fabricar la capa (1, 2) de goma en la parte (2) de funcionamiento a partir de un material elastico, llenar el contenedor (11) de presion separado sin embargo alternativamente no con elastomero sino con un gas o un lfquido. Esto tiene la ventaja de que dentro de la lmea (12) de alimentacion aparecen valores de friccion menores.

En una forma de realizacion adicional el deposito (11) puede calentarse o enfriarse de manera encauzada. Con ello puede ejercerse una influencia activamente en la frecuencia propia del amortiguador. Este calentamiento o enfriamiento puede realizarse tambien directamente mediante alambres de calefaccion /canales de refrigeracion dentro del volumen (1.1) elastomerico adicional.

En una forma de realizacion especial de la invencion el volumen (1.1) elastomerico adicional esta integrado en la capa (1.2) de goma real (figura 7). En este caso el volumen elastomerico adicional participa al menos parcialmente en la deformacion por cizallamiento del amortiguador que se encuentra en funcionamiento. Este volumen elastomerico adicional dentro de la capa (1.5) de goma asume la misma tarea que el volumen (1.1) elastomerico adicional separado. Mediante esta forma de realizacion el gasto constructivo para la parte (1) de funcionamiento

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puede reducirse.

Esta construccion puede tambien transmitirse a manguitos de engranaje (dibujo 8). Estos se componen de goma y vanan por tanto de la misma medida su rigidez de resorte por encima de la temperatura. Tampoco este comportamiento es deseado. Esta variacion de la rigidez de resorte por encima de la temperatura puede minimizarse segun el mismo principio de funcionamiento, tal como se describio anteriormente. En este caso el volumen (23) elastomerico adicional se origina mediante un pinchazo en la carcasa (22) que se llena con goma o con un material alternativo elastico (silicona, poliuretano, etc.). Este volumen (23) elastomerico originado adicionalmente esta conectado mediante orificios de union en la chapa exterior del manguito (27) con la capa elastomerica real del manguito (28). Si ahora se reduce la temperatura entonces la capa elastomerica del manguito (28) se vuelve mas ngida. Contrarrestando esto se contrae intensamente el volumen de goma ahora mayor, esto contrarresta el endurecimiento.

En una forma de realizacion de los amortiguadores descritos de acuerdo con la invencion configurada adicionalmente puede ejercerse influencia en el intervalo de ajuste de frecuencia del amortiguador. Tal como ya se describio, el volumen (1.1 + 1.2 +2.1) elastomerico se contrae en el descenso de temperatura. Con ello se reduce la pretension de las partes (1+2) de funcionamiento arriostradas una contra otra. Esto lleva a una reduccion de la frecuencia de amortiguador. Al mismo tiempo sucede un endurecimiento dinamico de la capa (1.2 + 2.1) de goma. Este efecto lleva a una subida de la frecuencia de amortiguador. El volumen (1.1) elastomerico adicional debe estar disenado por consiguiente de manera que ambos efectos se compensan. Si ahora las partes (1) (2) de funcionamiento que poseen una lmea caractenstica muy progresiva, entonces variaciones de pretension reducidas llevan a una gran variacion de la frecuencia de amortiguador. El volumen (1.1) elastomerico adicional puede resultar por tanto menor que en el caso de partes (1) (2) de funcionamiento no tan progresivas. La progresividad (intensa variacion de las propiedades de vibracion / amortiguacion) de las partes (1+2) funcionales puede realizarse, por un lado, tal como ya se ha descrito mediante la geometna de la capa (1.2 + 2.1) de goma, por otro, de acuerdo con la invencion mediante arandelas (29) adicionales, que pueden colocarse en la capa de goma en cuestion. Las arandelas (29) se componen de acuerdo con la invencion de preferentemente material no elastico y poseen preferentemente al menos en las aristas biseles que estan en conexion directa con las capas (1.2) o bien (2.1) elasticas o mediante el volumen (1.1) elastomerico adicional o bien mediante el volumen (13) adicional. Si ahora se modifica la pretension axial entonces los biseles de las arandelas (29) siempre se colocan cada vez mas intensamente en las capas (1.2 + 2.1) de goma o dado el caso tambien en el volumen (1.1) elastomerico adicional o bien (13), o bien el volumen formado adicionalmente mediante los biseles se rellena de manera creciente mediante el material (1.2) (2.1) (1.1) o (13) elastico. Por tanto el volumen de goma desplazado puede desviarse no sin impedimento desde la capa (1.2) (2.1) de goma o dado el caso (1.1) (13). Este efecto puede subir la progresividad de las partes (1) (2) de funcionamiento intensamente. Este efecto puede utilizarse para aumentar el intervalo de frecuencia del amortiguador hacia arriba, subiendo la frecuencia de amortiguador mas intensamente de lo que sena si no existiera ninguna arandela (29). Las arandelas (29) aumentan por tanto el intervalo de frecuencia del amortiguador a valores mas altos y concretamente tambien independientemente de si el amortiguador esta compensado en temperatura, o de si se trata de un amortiguador dependiente de la temperatura. Sin embargo no es obligatoriamente necesario que las arandelas (29) posean biseles. En este caso el volumen elastomerico desplazado se coloca en las arandelas (29) sin biseles o el volumen elastomerico desplazado desde la parte (1) de funcionamiento se coloca en el volumen elastomerico desplazado desde la parte (2) de funcionamiento. De acuerdo con la invencion, el amortiguador de acuerdo con la invencion comprende al menos una arandela (29) que esta instalada por encima o por debajo de la parte (1) o (2) de funcionamiento, y tal como se describe, esta en conexion funcional con esta. Preferentemente un amortiguador de acuerdo con la invencion comprende dos o tres arandelas (29) que estan instaladas por encima y/o por debajo y/o entre las partes (1) y (2) de funcionamiento, y pueden estar o estan en conexion con las capas elasticas o los volumenes (1.2) (2.1) (1.1) (13), segun la forma de realizacion respectiva de la invencion.

Resumiendo la invencion se refiere a lo siguiente:

• Un elemento (1) de amortiguacion adecuado para la reduccion de vibraciones independiente de la temperatura que comprende fundamentalmente una parte (1.4) exterior fija no elastica y una parte (1.3) interior fija no elastica que esta insertada total o parcialmente de manera ajustada en un rebaje formado de manera correspondiente o abertura de la parte exterior, en el que la parte exterior y la parte interior presentan superficies de contacto que estan unidas entre sf mediante una capa (1.2) elastica compuesta por un material elastomerico que esta pretensada o puede pretensarse mediante medios de fijacion con respecto a una frecuencia deseada, en el que la capa (1.2) elastica responsable de la amortiguacion de vibraciones esta unida directamente con un volumen (1.1) elastico adicional en uno o varios puntos, ascendiendo el volumen (1.1) elastico adicional a de 5 a 100 veces, preferentemente de 5 a 25 veces, especialmente de 10 a 20 veces el volumen de la capa (1.2) elastica, y provocando que en una variacion de temperatura, la frecuencia del elemento de amortiguacion permanezca constante en gran medida, sucediendo con una variacion de temperatura en un intervalo de entre -30°C y +50°C una variacion de la frecuencia de excitacion ajustada de como maximo de 10 a 20 %, preferentemente como maximo de 0 a 10%.

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• Un elemento (1) (2) de amortiguacion correspondiente en el que el volumen (1.1) elastico adicional esta alojado en la parte (1.4) (2.3) exterior y/o en la parte (1.3) (2.2) interior y/o por fuera del elemento de amortiguacion o bien del amortiguador.

• Un elemento de amortiguacion correspondiente en el que el volumen (1.1) (13) elastico adicional es una parte del volumen de la capa (1.2) elastica y se forma mediante rebajes o cavidades en las superficies de contacto de la parte (1.1) (1.3) exterior e interior del elemento de amortiguacion.

• Un elemento de amortiguacion correspondiente en el que el volumen (1.1) (13) elastico adicional posee un coeficiente de dilatacion dependiente de la temperatura que es mayor que el coeficiente de dilatacion de la capa (1.2) elastomerica.

• Un elemento de amortiguacion correspondiente en el que el volumen (1.1) elastico adicional puede comprimirse o descomprimirse adicionalmente mediante medios de presion, comprendiendo el medio de presion uno o varios tornillos (8) de tension o un perno (18 - 21) de metal accionado por ejemplo mediante una bobina inductora electrica, o comprendiendo un elemento (14) elastomerico que puede variarse activamente.

• Un elemento de amortiguacion correspondiente en el que el volumen elastico adicional es un material elastomerico, un gas, un lfquido o un material viscoso, estando incluido un lfquido que, en una variacion de temperatura, pasa a otro estado de agregacion (de lfquido a solido, de solido a lfquido).

• Un amortiguador de vibraciones correspondiente independiente de la temperatura que comprende masa (1) de amortiguador y al menos un elemento de amortiguacion como se describio anteriormente.

• Un amortiguador de vibraciones independiente de la temperatura que presenta dos elementos de amortiguacion como se ha descrito, arriostrandose o pudiendo arriostrarse ambos elementos de amortiguacion uno contra otro mediante medios (7) de tension.

• Un amortiguador de vibraciones correspondiente independiente de la temperatura que presenta un primer y un segundo elemento de amortiguacion, como se describio, en el que el segundo elemento de amortiguacion no presenta ningun volumen (1.1) elastico adicional en la parte (2.3) (2.2) exterior y/o interior, y ambos elementos de amortiguacion se arriostran o pueden arriostrarse uno contra otros mediante medios (7) de tension.

• Un amortiguador de vibraciones correspondiente independiente de la temperatura en el que el volumen

(1.1) (13) adicional de los elementos (1) y (2) de amortiguacion juntos es de 5 a 50 veces, preferentemente de 10 a 20 veces mayor que el volumen de las capas (1.2) y (2.1) elastomericas.

• El uso de un amortiguador de vibraciones correspondiente para la reduccion de vibraciones fundamentalmente independiente de la temperatura del amortiguador, especialmente en plantas eolicas.

Breve descripcion de las figuras

La figura 1: muestra un amortiguador elastomerico conocido por el documento EP 1 286 076 A1 del estado de la tecnica.

La figura 2.1: muestra un amortiguador de vibraciones de acuerdo con la invencion con dos elementos (1) y (2) de amortiguacion arriostrados uno contra otro y un volumen elastomerico adicional, que esta dispuesto radialmente respecto a la direccion de arriostramiento en la parte de funcionamiento de amortiguacion superior.

La figura 2.2: muestra el amortiguador de acuerdo con la invencion de la figura 2.1 que presenta sin embargo adicionalmente medios (8) de ajuste de gran precision para ajustar con gran precision y adaptar la pretension en el volumen elastomerico adicional.

La figura 3: muestra un amortiguador construido de acuerdo con la figura 2.1 que presenta adicionalmente en la segunda parte de funcionamiento inferior otro volumen elastomerico adicional.

La figura 4: muestra un amortiguador de acuerdo con la invencion, en el que el volumen elastomerico adicional esta dispuesto por fuera de los elementos (1) (2) de funcionamiento e incluso por fuera del amortiguador de vibraciones.

La figura 5: muestra el amortiguador de acuerdo con la invencion de acuerdo con la figura 2.1. El volumen

(1.1) elastomerico puede incluso comprimirse o descomprimirse adicionalmente mediante un anillo de empuje ajustable que se encuentra en el material elastomerico del volumen elastomerico adicional, o esta

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dispuesto por encima o por debajo del mismo. El anillo de empuje es mismamente un elastomero que presenta en su interior canales que pueden cargarse con presion y comprimen o descomprimen el material elastomerico circundante.

La figura 6: muestra un elemento de amortiguacion esquematizado con un volumen elastomerico adicional en forma de una figura similar a un anillo, que circunda la parte de funcionamiento conica, pudiendo comprimirse o descomprimirse el volumen elastomerico adicional que esta en conexion directa con la capa elastomerica conica de la parte de funcionamiento, por medio de un perno de metal que puede moverse mediante una bobina inductora.

La figura 7: muestra una forma de realizacion especial de un elemento de amortiguacion de acuerdo con la invencion, representando en este caso el volumen (1.5) elastomerico adicional una parte de la capa (1.2) elastomerica, y por ello tambien participando en la deformacion por cizallamiento que aparece en la parte de funcionamiento.

La figura 8: muestra un manguito elastomerico para un eje (26) en el que el volumen (28) elastomerico esta en conexion con un volumen (23) elastomerico adicional por fuera del manguito elastomerico en la carcasa (22).

La figura 9: muestra un amortiguador que puede compensar la temperatura de acuerdo con la invencion que presenta arandelas (29) que poseen biseles (30) total o parcialmente en los que puede aplicarse el material elastomerico desplazado de (1.2) (2.1) y/o (1.1) o bien puede rellenar el espacio formado por los biseles

Breve descripcion de las magnitudes de referencia empleadas

1. Parte de funcionamiento 1

1.1 volumen elastomerico adicional

1.3 capa de goma / capa de silicona / capa de poliuretano

1.3 nucleo

1.4 parte exterior con reserva de elastomero

2. Parte de funcionamiento 2

2.1 Capa goma / capa de silicona / capa de poliuretano

2.2 Nucleo

2.3 Parte exterior

3. Masa de amortiguador

4. Elemento constructivo que va a amortiguarse

5. Pieza de adaptador

6. Tornillo de fijacion masa de amortiguador

7. Tornillo de reglaje

8. Tornillo de reglaje ajuste de gran precision

9. Tornillo de presion

10. Tornillo de fijacion amortiguador

11. Deposito de presion separado

12. Lmea de alimentacion

13. Volumen elastomerico adicional (por fuera de la parte de funcionamiento) alternativamente: lfquido o gas como medio de llenado

14. Anillo de empuje

15. Valvula de cierre

16. Lmea de alimentacion

17. Manometro

18. Resorte

19. Bobina inductora electrica

20. Conexion a corriente Bobina inductora

21. Perno metalico

22. Carcasa

23. Volumen elastomerico adicional en la carcasa

24. Chapa interior manguito

25. Chapa exterior manguito

26. Eje

27. Orificios de union en la chapa exterior

28. Capa elastomerica manguito

29. Arandela con bisel

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REIVINDICACIONES

1. Elemento (1) de amortiguacion que puede compensar la temperatura, adecuado para la reduccion de vibraciones independiente de la temperatura que comprende fundamentalmente una parte (1.4) exterior fija no elastica y una parte (1.3) interior fija no elastica que esta insertada total o parciamente de manera ajustada en un rebaje o abertura de la parte exterior formado de manera correspondiente, presentando la parte exterior y la parte interior superficies de contacto que estan unidas entre sf mediante una capa (1.2) elastica que se compone de un material elastomerico, y que esta pretensada o puede pretensarse mediante medios de tension con respecto a una frecuencia deseada, caracterizado porque la capa (1.2) elastica responsable de la amortiguacion de vibraciones esta unida directamente en uno o varios puntos a un volumen (1.1) elastico adicional, en el que el volumen (1.1) elastico adicional es de 5 a 100 veces el volumen de la capa (1.2) elastica y provoca que la frecuencia de excitacion del elemento de amortiguacion vane como maximo de 10 a 20% en el caso de una variacion de temperatura, en un intervalo de temperatura entre -20°C y +50°C.
2. Elemento de amortiguacion de acuerdo con la reivindicacion 1, caracterizado porque el volumen (1.1) elastico asciende a de 5 a 25 veces o de 10 a 20 veces el volumen de la capa (1.2) elastica.
3. Elemento de amortiguacion de acuerdo con la reivindicacion 1 o 2, caracterizado porque las superficies de contacto de la parte exterior y de la parte interior son conicamente planas, cilmdricamente planas, esfericas o convexas o bien concavas y la capa (1.2) elastica esta formada de manera correspondiente.
4. Elemento de amortiguacion de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el volumen

(1.1) elastico adicional esta alojado en la parte (1.4) exterior.
5. Elemento de amortiguacion de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el volumen

(1.1) elastico adicional esta alojado en la parte (1.3) interior.
6. Elemento de amortiguacion de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el volumen

(1.1) (13) elastico adicional esta alojado por fuera del elemento (1) de amortiguacion y esta unido mediante elementos (12) de union con la capa (1.2) elastomerica.
7. Elemento de amortiguacion de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el volumen

(1.1) elastico adicional es una parte del volumen de la capa (1.2) elastica y se forma mediante rebajes o cavidades en las superficies de contacto de la parte (1.1) (1.3) exterior e interior del elemento de amortiguacion.
8. Elemento de amortiguacion de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque el volumen

(1.1) (1.3) elastico es un material elastomerico, un gas, un lfquido o un material viscoso.
9. Elemento de amortiguacion de acuerdo con la reivindicacion 8, caracterizado porque el volumen elastico adicional posee un coeficiente de dilatacion dependiente de la temperatura que es mayor que el coeficiente de dilatacion de la capa (1.2) elastomerica.
10. Elemento de amortiguacion de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque el volumen

(1.1) elastico adicional puede comprimirse o descomprimirse adicionalmente mediante medios de presion.
11. Elemento de amortiguacion de acuerdo con la reivindicacion 10, caracterizado porque el medio de presion comprende uno o varios tornillos (8) de tension.
12. Elemento de amortiguacion de acuerdo con la reivindicacion 10, caracterizado porque el medio de presion comprende un perno (18 a 21) de metal accionado por una bobina inductora electrica.
13. Amortiguador de vibraciones independiente de la temperatura que comprende al menos una masa (1) de amortiguador y al menos un elemento de amortiguacion de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 12.
14. Amortiguador de vibraciones independiente de la temperatura de acuerdo con la reivindicacion 13, caracterizado porque presenta dos elementos (1) y (2) de amortiguacion de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 12, en el que ambos elementos de amortiguacion pueden arriostrarse o estan arriostrados unos contra otros mediante medios (7) de tension.
15. Amortiguador de vibraciones independiente de la temperatura de acuerdo con la reivindicacion 14, caracterizado porque el segundo elemento de amortiguacion no presenta ningun volumen (1.1) elastico adicional en la parte exterior y/o parte interior (2.3) (2.2).
16. Amortiguador de vibraciones independiente de la temperatura de acuerdo con una de las reivindicaciones 13 a 15, caracterizado porque los elementos (1) (2) de amortiguacion presentan en cada caso una parte exterior y una parte interior (1.4) (1.3) (2.2) (2.3) conica plana o esferica.
17. Amortiguador de vibraciones independiente de la temperatura de acuerdo con una de las reivindicaciones 13 a 16, caracterizado porque el volumen (1.1) (13) adicional de los elementos (1) y (2) de amortiguacion juntos es de 10 a 20 veces mayor que el volumen de las capas (1.2) y (2.1) elastomericas juntas.

5 18. Uso de un elemento de amortiguacion de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 12, o de un amortiguador

de vibraciones de acuerdo con las reivindicaciones 13 a 17 para la reduccion de vibraciones en instalaciones sometidas a diferentes temperaturas, especialmente plantas eolicas.
19. Planta eolica, caracterizada porque presenta un elemento de amortiguacion de acuerdo con las 10 reivindicaciones 1 a 12, o un amortiguador de vibraciones de acuerdo con las reivindicaciones 13 a 17.