NL1000810C1 - Trillingsdemper. - Google Patents

Description

Korte aanduiding: Trillingsdemper.

BESCHRIJVING

5 De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een trillingsdemper omvattende een door een schaaldeel en een basisdeel gevormd huis met daarin een drukruimte welke ten minste gedeeltelijk wordt begrensd door een in het huis aangebracht, zich tussen de zijwand(en) van het schaaldeel uitstrekkend membraan van een elastomeer materiaal, zoals rubber, en 10 omvattende een bevestigingspen voor het op het membraan overbrengen van te dempen trillingen, waarbij de bevestigingspen met zijn ene eind via een in de bodem van het schaaldeel aangebrachte opening uit het huis steekt en met zijn andere eind aan het membraan is bevestigd door middel van ten minste één in het membraan ingesloten plaat, die globaal even-15 wijdig aan de bodem van het schaaldeel verloopt.

Een dergelijke trillingsdemper is bekend uit het Duitse Offen-legungsschrift DE-A1-3·146.679· Hierin wordt een elastische motoronder-steuning beschreven bestaand uit een huis gevormd door een schaaldeel en een basisdeel, waarbij het basisdeel eveneens schaalvormig is. In het 20 huis is een membraan gespannen, door deze vaste klemmen tussen het schaaldeel en basisdeel. Tussen het membraan en het basisdeel wordt daarbij een drukruimte gevormd, waarmee een luchtdemping wordt gecreëerd voor door middel van de bevestigingspen op het membraan overgedragen trillingen. Het membraan zelf is van rubber en draagt eveneens bij aan de tril-25 lingsdemping. De bevestigingspen is aan het membraan bevestigd door middel van gedeeltelijk in het membraan ingesloten plaat, welke uitsluitend tot taak heeft het op het membraan overdragen van op de verbindingspen uitgeoefende krachten.

De onderhavige uitvinding heeft tot doel het verschaffen van een 30 trillingsdemper, welke goede trillingsdempende eigenschappen heeft, zonder grote moeite en hoge kosten is te vervaardigen, een zich bij voorkeur goed leent voor toepassing bij de ophanging van scheepsmotoren.

Dit doel wordt bij een trillingsdemper van de aan het begin genoemde soort bereikt, doordat het membraan bij de overgang van de bodem van 35 het schaaldeel in de zijwand (en) van het schaaldeel door hechten is bevestigd aan die zijwand(en) en die bodem, doordat de hechting van het membraan met de bodem zich naar het midden van de bodem uitstrekt over zodanige afstand dat het hechtingsgebied met de bodem het gebied, waarin 10 00 81 0 .

2 de in het membraan ingesloten ten minste in de plaat zich uitstrekt, gedeeltelijk overlapt.

De aanhechting van het membraan aan het schaaldeel laat zich betrekkelijk gemakkelijk realiseren, en de overlap tussen het aanhechtings-5 gebied en de in het membraan ingesloten plaat zorgt voor ontlasting van de hechtverbinding bij het naar het midden van het schaaldeel gekeerde eind hiervan. Door in de drukruimte een voldoende grote overdruk aan te brengen wordt de hechting tussen het membraan en het schaaldeel verder ontlast. Doordat het membraan is aangebracht bij de bodem van het schaal-10 deel en door de bevestiging van de bevestigingspèn van het membraan middels een ingesloten plaat, wordt de beweging van de trillingsdemper in één richting, namelijk de richting waarbij de bevestigingspen uit het huis naar buiten komt, begrensd tot een kleine afstand. Deze kleine afstand is in te stellen, eventueel zelfs op 0 mm, door de druk in de druk-15 ruimte zodanig te regelen dat bij gemonteerde toestand het membraan in het midden van het schaaldeel in rusttoestand een zekere afstand, overeenkomend met de slagbegrenzing in die ene richting, tot de bodem van het schaaldeel vertoont. De dempingswerking bij een dergelijke trillingsdemper is enerzijds toe te schrijven aan de met bij voorkeur lucht of een 20 ander gas gevulde drukruimte en anderzijds toe te schrijven aan de elastische en/of dempingseigenschappen van het membraan.

Onder het membraan wordt hier geen dun velachtig orgaan verstaan, maar een relatief dik lichaam met een dikte vanaf bijvoorbeeld 0,5 cm tot enkele cm toe.

25 Wanneer het membraan van rubber is laat de hechting van het mem braan met het schaaldeel zich volgens de uitvinding op voordelige wijze tot stand brengen door middel van vulcaniseren. Het rubber wordt dan aan de binnenzijde van het schaaldeel op de gewenste plaatsen aan het schaaldeel vastgevulcaniseerd.

30 De hechting tussen het membraan en het schaaldeel is echter ook te verkrijgen door middel van een geschikte lijmverbinding. Bij vele elasto-mere materialen laat de hechting van het membraan met het schaaldeel zich ook op voordelige wijze tot stand brengen door het elastomere materiaal in plastische toestand met het schaaldeel te doen verkleven.

35 Teneinde grote klappen op de trillingsdemper in de begrensde rich ting beter te kunnen opvangen, zonder dat het schaaldeel van het basisdeel loskomt, of de trillingsdemper als geheel van bijvoorbeeld een fundering loskomt, is het volgens de uitvinding voordelig wanneer de in het membraan ingesloten ten minste ene plaat koepelvormig is en wanneer zijn 10 00 81 o 3 concave zijde naar de bodem van het schaaldeel is toegekeerd. Een dergelijke koepelvorm kan bij voornoemde stootbelastingen in de begrensde richting een deel van de stootkracht opnemen door al dan niet permanente vervorming van het koepeldeel.

5 Het dempings- en trillingsgedrag van de trillingsdemper volgens de uitvinding laat zich volgens de uitvinding verder verbeteren en indien gewenst dimensioneren al naar gelang de bedrijfsomstandigheden, wanneer de ingesloten plaat is vervaardigd van een veerkrachtig materiaal, zoals verenstaal. Het trillingsgedrag van een dergelijke trillingsdemper wordt 10 dan bepaald door de trillingsisolerende werking van de drukruimte, en de trillingsdempende eigenschappen van het membraan en de ingesloten plaat. Het totale trillings- en dempingsgedrag van de trillingsdemper is hierbij te dimensioneren door het maken van keuzes met betrekking tot de overdruk in de drukruimte en de voor de ingesloten plaat en het membraan gebruikte 15 materialen. De ten minste ene ingesloten plaat kan hierbij bijvoorbeeld een bladveer zijn. Ook is het denkbaar dat in het membraan een veelheid platen is ingesloten, die tezamen een bladverenstelsel vormen.

Bij de uitvoeringsvorm waarbij de ingesloten plaat of ingesloten platen zijn vervaardigd van een veerkrachtig materiaal, is het in het 20 bijzonder voordelig wanneer de ingesloten plaat of ingesloten platen tevens koepelvormig is of zijn met hun concave zijde(n) gekeerd naar de bodem van het schaaldeel.

Om bij overbelasting van de trillingsdemper in de richting van het basisdeel grote op het basisdeel uitgeoefende schokken te voorkomen of in 25 kracht te verhinderen is het volgens de uitvinding voordelig wanneer het membraan aan de naar de drukruimte gekeerde zijde is voorzien van een stootbuffer, dat bij voorkeur is aangebracht in het verlengde van de bevestigingspen.

Teneinde de druk in de drukruimte bij montage van de trillings-30 demper te kunnen aanpassen aan de omstandigheden is het volgens de uitvinding voordelig wanneer is voorzien in een met de drukruimte in verbinding staande doorgang voor het drukaflaten van de drukruimte of het toevoeren van een gas voor het verhogen van de druk in de drukruimte. Op voordelige wijze kan hiertoe de bevestigingspen zijn voorzien van een met 35 de drukruimte in verbinding staande langsboring voor het op de gewenste druk brengen van de drukruimte.

Volgens een verdere voordelige uitvoeringsvorm is het basisdeel een vlakke plaat. Een dergelijke vlakke plaat heeft afmetingen die zodanig zijn dat het schaaldeel geheel wordt afgesloten. Echter voor zover het tO 00 81 0 .

4 basisdeel uitsteekt buiten het schaaldeel kunnen de afmetingen van een dergelijk basisdeel willekeurig zijn en dus worden aangepast aan de bevestigingsconsoles van bestaande trillingsdempers, hetgeen de uitwisselbaarheid met bestaande trillingsdempers ten goede komt.

5 Volgens een voordelige uitvoeringsvorm is in de drukruimte een voor gas impermeabele zak aangebracht, welke met een gas onder druk gevuld of te vullen is. Groot voordeel hierbij is dat de verbinding tussen de zijwand (en) en het basisdeel, evenals ook andere verbindingen, niet meer gasdicht hoeven te zijn. Voor het vullen van een zak met een gas kan 10 eventueel een door de zijwand stekend vulventiel zijn voorzien.

De onderhavige uitvinding heeft verder betrekking op het gebruik van een trillingsdemper volgens de uitvinding voor de ophanging en/of ondersteuning van een verbrandingsmotor, in het bijzonder van een scheepsmotor in een schip.

15 De onderhavige uitvinding zal in het nu volgende aan de hand van een in een tekening schematisch weergegeven uitvoeringsvoorbeeld nader worden toegelicht.

De tekening toont in dwarsdoorsnede een in hoofdzaak cirkelsymme-trische trillingsdemper volgens de uitvinding. De trillingsdemper bestaat 20 uit een door een schaaldeel 1 en een basisdeel 2 gevormd huis. Het basisdeel 2 is hierbij een in hoofdzaak vlakke plaat welke is voorzien van schematisch door hartlijnen aangegeven bevestigingsgaten voor bevestiging op een fundering 16, zoals bijvoorbeeld het casco van een schip.

Het in hoofdzaak cirkelsymmetrische schaaldeel 1 bestaat uit een 25 omlopende zijwand 9 en een aan de bovenzijde gelegen bodem 8. Het schaaldeel kan eventueel ook uit een veelheid op elkaar aansluitende wanddelen en een bodemdeel bestaan.

In het huis is aangebracht een membraan 4 van een elastomeer materiaal, bij voorkeur van rubber, zoals bijvoorbeeld natuurrubber. Dit 30 membraan is bij de overgang van de bodem 8 van het schaaldeel in de zijwand 9 van het schaaldeel aan de binnenwand van het schaaldeel vastgehecht. In het geval van de rubberen membraan 4 is deze hechting gerealiseerd door middel van vastvulcaniseren. Het hechtingsgebied waar het membraan 4 aan het schaaldeel 1 is gehecht strekt zich hierbij uit over 35 dat deel waar het membraan 4 met de binnenzijde van het schaaldeel 1 in contact is, zoals in de tekening is weergegeven.

De trillingsdemper is verder voorzien van een door een opening 19 in de bodem 8 van het schaaldeel 1 stekende bevestigingspen 5, welke is te bevestigen aan bijvoorbeeld een motor waarvan de trillingen gedempt 1 o o o 8 n 5 moeten worden. De bevestigingspen 5 is met zijn eind 7 vastgedraaid in een in het membraan 4 opgenomen moerorgaan 15, dat op zijn beurt is verbonden met de plaat 10. De plaat 10 zorgt ervoor dat de via de bevesti-gingspen op het membraan 4 uitgeoefende krachten zich over het membraan 4 5 verdelen, zodat de bevestigingspen 5 niet uit het membraan uitbreekt. De in hoofdzaak cirkelsymmetrische plaat 10 strekt zich uit over een gebied B, dat zoals in de tekening is aangegeven deels overlapt met het gebied A van de aanhechting van het membraan 4 aan de bodem 8 van het schaaldeel. Deze overlap van de gebieden A en B gaat spanningspieken bij 20 tegen, 10 welke zouden kunnen leiden tot het losraken van de aanhechting tussen het membraan 4 en het schaaldeel 1. Spanningspieken in het gebied 20 worden verder tegengegaan door de hoge druk in de drukruimte 3. welke er als het ware voor zorgt dat het membraan 4 tegen de bodem 8 van het schaaldeel wordt gedrukt. Gebied A zal bij voorkeur voor ten minste de helft door 15 gebied B worden overlapt. In de figuur wordt gebied A in hoofdzaak nagenoeg geheel door gebied B overlapt. Het niet overlapte deel is hierbij in hoofdzaak toe te schrijven aan het niet nauwkeurig bepaald zijn van de overgang tussen het bodemdeel 8 en de zijwand 9· Gesteld kan worden dat in de figuur het gebied waar membraan 4 aan het bodemdeel 8 hecht geheel 20 door gebied B wordt overlapt.

Het membraan 4 is aan zijn naar het basisdeel 2 toegekeerde zijde voorzien van een stootbuffer 12. Dit stootbuffer 12 zorgt ervoor dat bij grote binnenwaarts gerichte krachten op de bevestigingspen 5 de kracht waarmee het membraan 4 of zo men wil de bevestigingspen 5 of moer 15 25 tegen het basisdeel 2 stoot wordt gedempt.

De bevestigingspen 5 is verder voorzien van een langsboring 13 welke via een boring 14 door het membraan 4 in verbinding staat met de drukruimte 3* Hierdoor is het mogelijk de druk in de drukruimte 3 afhankelijk van de belastingsomstandigheden in te stellen en zo het tril-30 lings/dempingsgedrag te beïnvloeden.

In de drukruimte 3 is een zak 30 aangebracht. Deze zak 30 is gevuld met onder druk gebrachte lucht en is voor het vullen aangesloten op kanaal 14. De zak 30 is luchtdicht, hetgeen tot voordeel heeft dat de zijwand 9 niet luchtdicht aan basisplaat 2 hoeft te zijn bevestigd, en 35 dat het membraan 4 eventueel poreus kan zijn.

Het membraan 4 heeft bij de trillingsdemper volgens de uitvinding enerzijds als functie het verschaffen van een afdichting van de drukruimte 3» on anderzijds het verschaffen van dempingsmateriaal voor het dempen van de trillingen.

10 00 81 0.

6

De in het membraan 4 ingesloten plaat 10 heeft bij de trillings-demper volgens de uitvinding een drieledige functie, te weten: het begrenzen van de slag van de demper in de richting C naar boven toe; 5 - het verhogen van de dempingsfactor in aanvulling op de dempings- weerstand van de drukruimte en/of het membraan; het verhogen van de stijfheid en stabiliteit van de constructie met betrekking tot in horizontale richting D op de pen 5 werkzame krachten.

10 Door de plaat 10 uit te voeren van een verend materiaal, in het bijzonder verenstaal, wordt aan de plaat 10 nog een vierde functie toegevoegd, nl. het verschaffen van een veereffect. De koepelvorm van plaat 10, waarbij de concave zijde 11 hiervan is gekeerd naar de binnenzijde van de bodem 8 van het schaaldeel 1 verschaft hierbij nog een vijfde 15 functie aan de plaat 10. Deze koepelvorm zorgt er namelijk voor dat wanneer de bevestigingspen 5 in de richting C over zijn maximale slag is bewogen, stootkrachten op het schaaldeel 8 worden verminderd doordat de koepelvormige plaat 10 kan deformeren. Dit zorgt er op zijn beurt voor dat de verbinding waarmee het schaaldeel 1 aan het basisdeel 2 is beves-20 tigd, zoals bijvoorbeeld een las- of felsverbinding, onder dergelijke omstandigheden minder zwaar belast wordt. Hetzelfde geldt voor de verbinding tussen het basisdeel 2 en de fundering 16.

De veerconstante van de trillingsdemper in horizontale richting (dat wil zeggen in de richting van dubbele pijl D) is in te stellen, 25 enerzijds door de grootte van het overlap tussen het gebied A en het gebied B te variëren, en anderzijds door de diameter van plaat 10, dus de grootte van gebied B, te variëren. Deze twee wijzen van instelling kunnen al dan niet gecombineerd worden.

Op de trillingsdemper volgens de uitvinding zijn vele varianten 30 denkbaar, zo kan de vorm van het plaatvormige basisdeel 2 bijvoorbeeld willekeurig worden aangepast aan de vorm van een bestaande uitsparing voor het opnemen van een conventionele trillingsdemper.

10 00 8H

Claims (12)

1. Trillingsdemper omvattende een door een schaaldeel (1) en een basisdeel (2) gevormd huis met daarin een drukruimte (3) welke ten minste 5 gedeeltelijk wordt begrensd door een in het huis aangebracht, zich tussen de zijwand(en) (9) van het schaaldeel (1) uitstrekkend membraan (4) van een elastomeer materiaal, zoals rubber, en omvattende een bevestigingspen (5) voor het op het membraan (4) overbrengen van te dempen trillingen, waarbij de bevestigingspen (5) met zijn ene eind (6) via een in de bodem 10 (8) van het schaaldeel (1) aangebrachte opening (19) uit het huis steekt en met zijn andere eind (7) aan het membraan (4) is bevestigd door middel van ten minste één in het membraan (4) ingesloten plaat (10), die globaal evenwijdig aan de bodem (8) van het schaaldeel (1) verloopt, met het kenmerk, dat het membraan (4) zich langs de bodem (8) van het schaaldeel 15 (1) uitstrekt, en dat het membraan (4) bij de overgang van de bodem (8) van het schaaldeel (1) in de zijwand(en) (9) van het schaaldeel (1) door hechten is bevestigd aan die zijwand(en) (9) en die bodem (8), en dat de hechting van het membraan (4) met de bodem (8) zich naar het midden (bij 19) van de bodem (8) uitstrekt over zodanige afstand dat het hechtings- 20 gebied (A) met de bodem (8) het gebied (B), waarin de in het membraan (4) ingesloten ten minste ene plaat (10) zich uitstrekt, gedeeltelijk overlapt.

2. Trillingsdemper volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het membraan (4) van rubber is, en dat de hechting met het schaaldeel (1) tot 25 stand is gebracht door vulcaniseren.

3· Trillingsdemper volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de hechting van het membraan (4) met het schaaldeel (1) tot stand is gebracht door het elastomere materiaal in plastische toestand met het schaaldeel (1) te doen verkleven.

4. Trillingsdemper volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de in het membraan (4) ingesloten ten minste ene plaat (10) koepelvormig is en met zijn concave zijde (11) naar de bodem (8) van het schaaldeel (1) is gekeerd.

5« Trillingsdemper volgens één der voorgaande conclusies, met het 35 kenmerk, dat de ingesloten ten minste ene plaat (10) is vervaardigd van een veerkrachtig materiaal, zoals verenstaal.

6. Trillingsdemper volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de ingesloten ten minste ene plaat (10) een bladveer is. ιοοοε

7. Trillingsdemper volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat in het membraan (4) een veelheid platen is ingesloten, die tezamen een blad-verenstelsel vormen.

8. Trillingsdemper volgens één der voorgaande conclusies, met het 5 kenmerk, dat het membraan (4) aan de naar de drukruimte (3) gekeerde zijde is voorzien van een stootbuffer (12), dat bij voorkeur is aangebracht in het verlengde van de bevestigingspen (5).

9. Trillingsdemper volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de bevestigingspen (5) is voorzien van een met de drukruimte 10 (3) in verbinding staande langsboring (13) voor het op gewenste druk brengen van de drukruimte (3).

10. Trillingsdemper volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het basisdeel een vlakke plaat (2) is.

11. Trillingsdemper volgens één der voorgaande conclusies, met het 15 kenmerk, dat in de drukruimte (3) een met een gas onder druk gevulde of te vullen zak is aangebracht, waarbij deze zak voor gas, in het bijzonder lucht, impermeabel is.

12. Gebruik van een trillingsdemper volgens één der voorgaande conclusies voor de ophanging en/of ondersteuning van een scheepsmotor in 20 een schip. 10 0 0 81 ϋ i