DE1066809B

DE1066809B -

Info

Publication number: DE1066809B
Application number: DENDAT1066809D
Authority: DE
Publication date: 1959-10-08

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

PATENTSCHRIFT 1066 ANMELDETAG:

BEKANNTMACHUNG DEB ANMELDUNG UND ACSCABB DER AUSLECfcSCHBIFTi

AUSCABE DEB PATEHTSCErEIF¹K

OBP 1066809 kl.47a 20

INTERNAT. Kl·. F06f 17. J ANUAa 1956

■8-0 KTO BER 1959 24, MÄRZ I960

STIMUT CBEKEIK MIT ATTSLEGESCHBirr 1066 909 (B SgtetVlfW*)

Die Erfindung betrifft einen Vibratibnsisolator mit einem an einer Stirnwand offenen Gehäuse, in das ein Lastanschlußglied mit seitlichem Spiel hineinragt, das innerhalb desselben federnd abgestützt ist und mittels eines Dämpfungsorgans mit den Seitenwänden in axialer Richtung in Reibungsverbindung steht, wobei das Lastanschlußglied und das Dämpfungsorgan so miteinander verbunden sind, daß letzteres bei axialen Bewegungen des Lastanschlußgüedes gegenüber dem -Gehäuse mitgenommen wird. Vibrationsisolatoren dieser Art werden meist als federnde Tragvorrichtungen für empfindliche Geräte, z. B. in Fahrzeugen, industriellen Anlagen od. dgl., verwendet.

Es ist nun wesentlich, daß die Dämpfungswirkung des Isolators in allen Bewegangsrichtungen eintritt, so daß alse Bewegungen sowohl in senkrechter als auch in waagerechter Richtung abgedämpft werden, zu welchem Zweck das Lastanschlußglied eine seitlich vorstehende Retbungsfläche hat. Unter Umständen kann es sich erforderlich machen, der Dämpfungswirkung in der senkrechten und in der waagerechten Richtung verschiedene Werte zu geben. Weiterhin, soll die Arbeitsweise des Vibrationsisolators auch dann keine wesentliche Änderung erfahren, wenn das montierte Gerät, wie z. B. in Raketen und gelenkten Geschossen, eine langandauernde hohe Beschleunigung erfährt.

Dies alles wird dadurch ermöglicht, daß die seitlich vorstehende Reibungsfläche des Lastanschlußgliedes und das Dämpfungsprgan durch eine Feder in Reibungsverbindung gehalten werden, die direkt oder indirekt auf das Dämpfungsorgan drückt.

Beispielsweise Ausführungsformen des Erfindungs-. gegenstandes zeigt die Zeichnung, und zwar ist

Fig. 1 ein Grundriß einer bevorzugten Ausführtingsform der Erfindung,

Fig. 2 ein Schnitt nach Linie 2-2 in Fig. 1,

Fig. 3. ein senkrechter Schnitt ähnlich Fig. 2 durch eine andere Ausführungsform in vergrößertem Maßstab und

Fig. 4 ein Gründriß eines der Dämpferelemente des Isolators nach Fig. 3.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 und 2 hat die federnde Tragvorrichtung bzw. der Isolator ein Gehäuse 10, welches aus einem Bodenstück 11 und einer umgekehrten zylindrischen Kappe 13 besteht. Die Bodenplatte 11 und die Kappe 13 sind durch Hohlniete 14 miteinander verbunden, so daß der Isolator an irgendeinem Bauteil mit Hilfe von durch die Hohlniete hindurchgehenden Schrauben, Bolzen oder Nieten befestigt werden kann.

Als lasttragender .Teil dient ein Bolzen 16, der bei der dargestellten Ausffihrungsform durch eine öffnung 17 in dem Boden 18 der umgekehrten Kappe 13

Vibrationsisolator

Patentiert für:

Barry Controls Incorporated, Watertown, Mass. (V.StA.)

Beensprudtte Priorität: V. St v. Amerika, vom 17. Januar 1955

*5 Charles Edwin Crede, Winchester, Mass.,

und Bertrand Stanley Furbeck₁ Littleton, Mass. (V. St. A.),
sind als Erimder genannt worden

hindurchgeht und mit einer Gewindebohrung 20 versehen ist, so daß mit Hilfe eines nicht dargestellten,

as einzuschraubenden Bolzens eine Verbindung mit der zu tragenden Last hergestellt werden kann. An dem innerhalb, des Gehäuses befindlichen Ende des Anschlußbolzens 16 sind in Abstand voneinander starre Flansche 22, 23 befestigt. Einander gegenüberliegende · keglige Federn 25 und 26 stützen sich mit ihren kleinen Enden an den Flanschen 22 bzw. 23 ab, während ihre großen Enden auf dem Gehäuse aufliegen.

Der obere Boden 18 und der untere Boden 11 des Gehäuses sind mit ringförmigen Widerlagern 28 bzw. 29 in Form von Ratten versehen, die von den Wänden des Gehäuses 10 ab bis zu dessen senkrechter Mittellinie nach innen vorgewölbt sind. Diese Widerlager sind zwischen den oberen bzw. unteren Gehäuseboden und die Federn 25 bzw. 26 eingeschaltet Die Widerlager 28,29 bestehen zweckmäßig aus einem Material von niedrigem Elastizitätsmodul, wie z. B. Nylon, so daß sie sich durchbiegen und als federnder Puffer dienen können. Der niedrige Elastizitätsmodul sichert eine relativ geringe Steifheit, während die Vorwolbung eine allmähliche Vergrößerung der Steifheit und ein allmähliches Aufsetzen auf den Gebluseboden ermöglicht, wenn eine übermäßig große Vertikalkraft auf die einwärts .vorgewölbte Fläche zur Einwirkung

50 kommt Von den gemäß Fig. 2 angeordneten kegligen Federn 25, 26 ist jede Feder teilweise zusammengedrückt, indem sie sich einerseits auf dem die Verbindung mit der Last herstellenden Bolzen 16 und

Claims

andererseits auf einem der Widerlager 28 bzw. 29 abstützt, welche an dem Gehaus« 10 anliegen. Die Federanordnung ermöglicht also eine Belastung des Bolzens 16 senkrecht nach unten, senkrecht nach oben oder, seitlich, wobei der Last stets Federkräfte ent: ,gegenwirken. Der Isolator kann somit unterhalb des zu montierenden Gerätes, zwischen diesem und einem waagerechten Boden, zwischen dem zu montierenden . Gerät und einer senkrechten Wand oder zwischen dem zu montierenden Gerät und einem darüber befindlichen Bauteil angebracht werden. Praktisch bedeutet dies, daß Isolatoren gemäß der beschriebenen Ausführungsform eine in beliebiger Richtung oder in einer beliebigen Kombination von Richtungen verlaufende Belastung aufnehmen können. Das Dämpferelement 32, dessen Außendurchmesser nahezu gleich oder etwas kleiner als der Innendurchmesser der zylindrischen Kappe 13 des Gehäuses 10 ist, befindet sich zwischen den Scheiben 22 und 23, die auf dem Boken angeordnet sind, der die Verbindung zu der Last herstellt. Das Dämpferelement 32 hat eine Mittelöffnung 33, deren Durchmesser wesentlich größer als der Außendurchmesser des Bolzens 16 zwischen den Scheiben 22 und 23 ist. Die Stärke des Dämpferelementes 32 ist in der Mitte wesentlich kleiner als der Abstand zwischen den Scheiben 22 und 23. In dem Raum zwischen dem Dämpferelement 32 und der Scheibe 23 befinden sich eine Reibungsscheibe 35, die zweckmäßig an der Unterseite des Dätnpferdementes 32 anliegt, und eine Federscheibe 36, die zwischen der Reibungsscheibe 35 und der Scheibe 23 liegt. Infolgedessen drückt die Federscheibe 36 die Reibungsscheibe 35 elastisch gegen die Unterseite des Dämpferelements 32. Während eine seitliche Bewegung des Dämpferelementes 32 beschrankt ist, da sein Rand an der Zylinderwand 13 des Gehäuses 10 anliegt, findet zwischen dem Dämpferelement 32 und der Reibungsscheibe 35 sowie der Scheibe 22 ein Gleiten statt, wenn der Bolzen 16 sich nach der Seite des Gehäuses IQ hin verlagert. Die Reibung" zwischen der Unterseite des Dämpferelements 32 und der Reibungsscheibe 35 und zwischen seiner Oberseite und der Scheibe 22 wirkt einer seitlichen Bewegung des Bolzens 16 entgegen und sorgt für eine Dämpfung von Schwingungen, die bei einer solchen seitlichen Bewegung auftreten. Die Größe dieser Reibungskraft kann durch Änderung der Charakteristik der Federscheibe 36 eingestellt werden. Der Umfang des Dämpferelements 32 hat einen Flansch 38, der sich bei der Ausführungsform nach Fig. 2 von dem Hauptteil des Dämpferelements nach unten erstreckt. Der Flansch 38 springt wieder nach innen vor und bildet so eine Rinne, in welcher eine Feder 39 liegt, die aus einer Windung besteht, deren Enden sich bei in Betriebsstellung befindlichem Dämpfer nicht ganz aneinander anschließen, wie dies in Fig. 1 mit gestrichelten Linien angedeutet ist. Die. Spannung der Feder 39 drückt das Dämpferelement 32 nach außen gegen die Zylinderwand 13 des Gehäuses 10. Im übrigen ist das Dämpferdement längs eines oder mehrerer Radien in Segmente aufgeteilt, und die Segmente werden durch die Kraft der gespannten Feder 39 seitlich nach außen gegen die Wand 13 des Gehäuses 10 gedrückt Bei der Ausffihrungsform ,nach den Fig. 1 und 2 besteht das Dämpferelement aus zwei Segmenten 32 a und 32 b, die längs zweier Radien voneinander geteilt sind, wie dies aus den gestrichelten Linien in Fig. 1 hervorgeht Da das Dämpferelement 32 zwischen den in Abstand befindlichen Scheiben 22 und 23 des mit der Last in Verbindung stehenden Bolzens 16 liegt, so führt es innerhalb des Gehäuses 10 eine senkrechte Bewegung aus, wenn der Bolzen 16 sich in senkrechter Richtung relativ,zu dem Gehäuse verlagert. Die ReiS bung des Randes des Dämpferelementes 32 an der zylindrischen Gehäusewand 13 ergibt eine Dämpfungskraft, welche jede Schwingung mit senkrechter Bewegungskompbnente.des Bokens 16 gegenüber dem Gehäuse 10 des Isolators abzudämpfen sucht Die Größe to der Dämpfungskraft kann durch Änderung der' Charakteristik der Feder 39 verändert werden. Die Änderung dieser Charakteristik ist unabhängig von der Charakteristik der Federscheibe 36 möglich, welche die Größe der Dämpfungskraft bei waagerechter Schwingung bestimmt. Ein brauchbares Mate rial zur Herstellung des Dämpferelementes 32 ist Nylon. Es kommen aber auch andere Materialien' in Frage, die passende Reibungseigenschaften haben. Bei der Ausführungsform nach den Fig. 3 und 4 a» sind das Gehäuse 45 und der Lastanschlußbolzen 4& ähnlich den entsprechenden Teilen der Ausführung nach den Fig. 1' und 2. Das untere Ende des Lastanschlußbolzens 46 ist mit in Abstand voneinander befindlichen starren Scheiben 48 und 49 versehen, die •5 mit kegligen Gummifedern 51,52 (dick schraffiert) zusammenarbeiten, weiche etwa in der Weise angeordnet sind wie die Metallfedern 25 und 26 nach Fig. 2. Das Dämpferelement 54 der Ausführung nach Fig. 3 und 4 steht mit der Unterseite des starren Teiles 48des Lastanschlußbolzens 46 in Berührung und wird durch eine Federscheibe 55 angedrückt, die zwischen dem Dämpferelement 54 und den unteren starren Scheiben teilen 49 angeordnet ist. Die starren Scheibenteile 48 und 49 sind zweckmäßig mit .den Gummi-SS federn 51 bzw. 52 verbunden, z. B. verklebt. Das Dämpferelement 54 ist in der Mitte mit einer relativ großen öffnung 57 versehen* so daß sich der Lastanschlußbolzen 46 gegenüber dem Dämpferelement 54 nach der Seite hin bewegen kann. Der Umfangsteil des Dämpferelementes 54 hat einen nach unten umgebogenen Flansch 58 mit einem nach innen gebogenen Rand 60, welcher eine Rinne für die aus einer Windung bestehende Feder 61 bildet, deren Enden, wie aus Fig. 4 ersichtlich, einen Zwischenraum 62 belassen. Fig. 4 läßt auch erkennen, daß der Flansch 28 und der Rand 60 an vielen Stellen längs des Umfanges des Dämpfungselementes geschlitzt sind, so daß zwischen den Schlitzen Flansch- und Randsegmente 63 verbleiben, und von einer Stelle So etwas innerhalb des Randes des oberen oder scheibenartigen Teiles des Dämpfers nach außen, unten und innen bis zur Innenkante des Randes 60 verlaufen. Es wird auf diese Weise eine Vielzahl von parallelen federnden Fingern 63 gebildet, die von der Feder 61gegen die Seitenwand des. Gehäuses 45 nach außen gedrückt werden. Bei einer senkrechten Bewegung des Lastanschlußbolzens 46 gegenüber dem Gehäuse entsteht dadurch eine Reibungskraft. Die so hervorgerufenen horizontalen und senkrechten Dämpfungs-kräfte entstehen also in ähnlicher Weise wie bei der Ausführungsform nach den Fig. 1 und 2, und sie können unabhängig voneinander nach Wunsch verändert werden. Das Dämpfungselement 54 besteht' zweckmäßig aus Metall, doch können auch, andere Materialien Verwendung finden. pATENTANSPßOCBE:

1. Vibrationsisolator mit einem an einer Stirnwand offenen Gehäuse, in das ein Lastanschlußglied mit seitlichem Spid hineinragt, das inner-