DE1231069B - Elastische Aufhaengung fuer Maschinen-Aggregate mit betriebsmaessigen Unwuchten - Google Patents

Description

• Elastische Aufhängung für Maschinen-Aggregate mit betriebsmäßigen Unwuchten Für die Dämpfung der Schwingungen, die an Maschinenaggregaten mit betriebsmäßig vorkommenden Unwuchten auftreten, gibt es zahlreiche elastische Ab- stützungen und Aufhängungen. Dabei kommt es darauf an, die für die Erzeugung der Schwingungen maßgebenden Unwuchten abzufangen, damit diese nicht Erschütterungen des Fundamentes und daraus sich ergebende Schäden verursachen.
• Auch gibt es Maschinen, z. B. Schleudertrommein, deren Unwuchten von der jeweiligen Lage des frei beweglichen Füllungsmaterials abhängen und sich deshalb nach Größe und Richtung nicht eindeutig vorbestimmen lassen. Für solche Verhältnisse ist es einerseits erwünscht, das Maschinenaggregat so abzustützen, daß in keinem Fall unzulässige Beanspruchungen und Eigenschwingungen auftreten, andererseits aber trotz möglichst allseitiger Nachgiebigkeit die Normallage immer wieder hergestellt wird und die Betriebssicherheit gewährleistet ist.
• Bei bekannten Konstruktionen erfolgt die Abstützung eines Maschinenaggregates, insbesondere des Gehäuses oder Behälters einer um eine waagerechte Achse umlaufenden Trommel, im allgemeinen an vier Stellen. Als elastische Stützelemente werden teils Schraubenfedem oder sonstige metallische Federn, teils reine Gummifedern und schließlich auch kombinierte Gummi-Metall-Körper verwendet.
• Demgegenüber geht die Erfindung von der Aufgabe aus, eine vergleichsweise einfachere Konstruktion zu schaffen, die mit möglichst wenigen Bauteilen alle Bedingungen bezüglich einer elastischen und zugleich schwingungsdämpfenden Aufhängung zu erfüllen vermag. Zur Lösung der Aufgabe genügt es aber nicht, wie bei den bekannten Konstruktionen, sich nur nach der einen oder anderen durch den Schwerpunkt des Aggregates gehenden Ebene zu richten. Es ist außerdem noch zu berücksichtigen, daß es nicht allein auf die Beweglichkeit in allen Freiheitsgraden mit nahezu gleichen Frequenzen ankommt. Vielmehr sind bei Verwendung von Lagern aus Gummi auch noch die Art der Formänderungen und die Beanspruchungen der Gummiteile von Bedeutung.
• Um alledem gerecht zu werden, wird erfindungsgemäß von einer bekannten elastischen Aufhängung für Maschinenaggregate mit betriebsmäßig vorkommenden Unwuchtungen eines mit horizontaler Welle umlaufenden Bauteiles ausgegangen, bei der je zwei auf beiden Seiten im Abstand voneinander angeordnete elastische Stützlager vorgesehen sind, die symmetrisch zu den vertikalen Schwerpunkt-Längs- und Querebenen sowie mindestens annähernd in der horizontalen Schwerpunktebene liegen. Diese be- kannte Aufhängung weist jedoch Lager auf, die bei Verwendung von säulen-, band- oder walzenförmigen Gummiteilen im wesentlichen auf Zug beansprucht und gänzlich unabhängig voneinander sind. Sie kann daher nicht allen Anforderungen genügen und erfor-.dert eine Umgestaltung, die gemäß der Erfindung darin liegt, daß die Stützlager beiderseits auf Hebeln angebracht sind, die in zur Drehachse des Aggregates parallelen Ebenen verlaufen und am ungefederten Teil an zwei auseinander liegenden Stellen über allseits elastische, druckbeanspruchte Gummi-Metall-Lager nach oben bzw. unten abgestützt sind.
• Mit den Hebeln wird dabei von einem Merkmal Gebrauch gemacht, das an sich für Fahrzeugabfederungen bekannt, jedoch nicht ohne weiteres im Zusammenhang mit der elastischen Aufhängung eines Maschinenaggregates, wie sie der Erfindung zugrunde liegt, zu verwenden ist. Während nämlich die Hebel der bekannten Fahrzeugabfederung irn Hinblick auf die Bewegungsverhältnisse bei einem Fahrzeug eine feste Achse aufweisen, sind die Hebel in ihrer Anwendung gemäß der Erfindung durch ihre besondere Abstützung ohne Achse frei in allen Richtungen beweglich und werden damit den Anforderungen an eine Aufhängung von Maschinenaggregaten mit betriebsmäßig vorkommenden Unwuchten gerecht, und zwar in Verbindung mit günstigen Verhältnissen in den Formänderungen und Beanspruchungen der Gummiteile.
• Weitere Merkmale der Erfindung beziehen sich auf Einzelheiten der Gummi-Metall-Lager. So können diese Lager in an sich bekannter Weise als Keillager ausgebildet und gegebenenfalls im Scheitel des Gummiteiles mit einer Ausnehmung versehen sein. Schließlich empfiehlt es sich, zum etwa erforderlichen nachträglichen und wiederholten Ausrichten des Aggregates, z. B. bei Montageungenauigkeiten und/oder Kriecherscheinungen des elastischen Materials, jedes Gummi-Metaff-Lager gegenüber dem zugehörigen Hebel einstellbar zu machen.
• Der Gegenstand der Erfindung ist in der Zeichnung in einer Ausführungsform dargestellt. Es zeigt F i g. 1 eine Seitenansicht einer Maschine mit stilisierten Bauteilen, F i g. 2 die Vorderansicht dieser Maschine, F i g. 3 eine Seitenansicht einer Maschine mit stilisierten Bauteilen anderer Ausführungsart der elastischen Lagerung, F i g. 4 die Vorderansicht dieser Maschine, F i g. 5 eine Einheit der in den F i g. 1 und 2 dargestellten trapezförmigen Gummi-Metall-Lager am gehäuseseitigen Hebelende, F i g. 6 eine Einzelheit der Stützlager am aggregatseitigen Hebelende, F i g. 7 eine Einzelheit eines in den F i g. 3 und 4 dargestellten trapezförmigen Gummi-Metall-Lagers, kombiniert mit einem Gununi-Metall-Drucklager, F i g. 8 eine Einzelheit mit Einzelstützlagem am aggregatseitigen Hebelende bei geradem Hebel und F i g. 9 ein anderes Ausführungsbeispiel am aggregatseitigen Hebelende als hülsenförmiges Gummi etall-Teil.
• Der Flüssigkeitsbehälterl nimmt die rotierende Trommel 2 in sich auf, deren Antrieb über den Riementrieb 4 von einem oder zwei Elektromotoren 5 aus erfolgt. In üblicher Weise sind die Elektromotoren 5 am Flüssigkeitsbehälter 1 befestigt, so daß die Antriebsvorrichtung, der Flüssigkeitsbehälter 1 und die Trommel 2 ein schwingendes Aggregat bilden, das von Hebeln 6 beiderseits des Flüssigkeitsbehälters 1, symmetrisch zur vertikalen Schwerpunkt-Längsebene und parallel zur Drehachse des Aggregates aufgenommen wird. Jeder Hebel 6 besteht bei der Ausführungsform gemäß F i g. 1 und 2 aus einem gekröpftenBalken, der an seinem gehäuseseitigen Ende in elastischen Lagern 7 und 8 und an seinem behälterseitigen Ende über elastische Stützlager 9 an der Lagerpratze 26 gelagert ist. Die elastischen Lager 7, 8 sind über Halterungen 10 und 11 am Gehäuse 3 befestigt.
• Die für das Aggregat, d. h. die für seine Schwingungsausschläge wichtigen Ebenen sind folgende: 1. vertikale Schwerpunkt-Längsebene nach Schnittlinie I-I; 2. vertikale Schwerpunkt-Querebene nach Schnittlinie II-II, 3. horizontale Ebene durch die Drehachse nach Schnittlinie IH-III.
• Der Schwerpunkt des Aggregates ist mit S bezeichnet. Das Aggregat führt also gleichzeitig Bewegun-Gen in diesen obengenannten drei Richtungen aus und zeigt außerdem Drehbewegungen um die Achsen in Hochrichtung, in Querrichtung und um den Schwerpunkt, wobei diese Achsen sich im Schwerpunkt schneiden.
• Das Ausführungsbeispiel in den F i g. 3 und 4 zeigt einen Hebel 12, der gerade ist und in diesem Falle andere Stätzlager 13 erhält. Im Gegensatz zu den übereinandergeschichteten Stützlagern 9 können hier am Hebelende symmetrisch verteilt zwei elastische Lager aus Gummi-Metall-Bauteilen angeordnet sein. Am gehäuseseitigen Hebelende ist'ein träpeif6iniige-s Gununi-Metall-Lager 14 einzeln unterhalb des Hebels 12 so angeordnet, daß es einerseits an der Lasche 15 und andererseits am Hebel 12 angeschlossen ist. Das Glimmi-Metall-Lager 14 ist in an sich bekannter Weise als Keillager ausgebildet und besteht gemäß F i g. 7 aus einem inneren Metallteil 25 sowie entsprechend den Lagern 7 und 8 gemäß F i g. 5 aus einem äußeren Metallteil 16 und einem zwischengefügten trapezförmigen elastischen Körper 17. Oberhalb des elastischen Lagers 14 befindet sich ein Drucklager 18, das über die Lasche 19 am Gehäuse 3 befestigt ist. In den Lagern 7, 8 und 14, und zwar im elastischen Körper, kann sich eine Ausnehmung 20 befinden.
• In F i g. 9 ist eine Abstützung am aggregatseitigen Hebelende eines U-förmigen Hebels 21 dargestellt, wobei eine Gummi-Metall-Hülse aus einem inneren Metallteil 22 und einem äußeren Metallteil 23 und dazwischengefügtem elastischen Ringkörper 24 besteht.
• Besonders vorteilhaft ist die versetzte Anordnung der gehäuseseitigen elastischen Lager 7, 8 und 14, 18, die in axialer Richtung in solchen Abständen den Hebel 6 bzw. 12 so unter- bzw. übergreifen, daß die Eigenfrequenzen des Hebels besonders in Richtung der senkrechten Längsebene relativ klein und möglichst auf das ganze Schwingungssystem mit gleichen Eigenfrequenzen abgestimmt sind.
• Die besonderen Vorteile des Erfindungsgegenstandes bestehen vor allem in der Beweglichkeit des ganzen aufgehängten Maschinenaggregates in allen Freiheitsgraden mit nahezu gleichen Frequenzen bei gleichzeitig nur mäßigen Formänderungen der elastischen Glieder an den Verbindungsstellen und einer günstigen Beanspruchung der Gummiteile, d. h. im wesentlichen nicht auf Zug, sondern auf Druck-Schub. Ferner läßt sich die Federsteifigkeit der elastischen Glieder so wählen, daß das Eigenfrequenzgebiet des Aggregates in dem jeweils gewünschten Bereich von z. B. 2 bis 5 Hz liegt. Auch die Tatsache, daß die Kopplungskräfte und Momente um so kleiner werden, je mehr das System der Aufhängung eine übertragung lediglich vertikaler Auflagerkräfte in gleichmäßiger Verteilung auf die vorhandenen Angriffsstellen der Hebel ermöglicht, ist im vorliegenden Fall trotz äußerster Verringerung der Zahl dieser Angriffsstellen in bestmöglicher Weise berücksichtigt.
• Die neue Art der Auffiängung zeichnet sich im übrigen aus durch eine gute Raumausnutzung. Geräuscharmut, Zulässigkeit beliebig hoher Betriebsdrehzahlen, Entbehrlichkeit einer zusätzlichen Bodenverankerung und große Wirtschaftlichkeit wegen der vergleichsweise geringeren Anzahl und großen Einfachheit praktisch wartungsfreier Bauteile.

Claims (2)

1. Patentansprüche: 1. Elastische Aufhängung für Maschinenaggregate mit betriebsmäßig vorkommenden Unwuchten eines mit horizontaler Welle umlaufenden Bauteiles durch je zwei auf beiden Seiten im Abstand voneinander angeordnete elastische Stützlager, die symmetrisch zu den vertikalen Schwerpunkt-Längs- und Querebenen sowie mindestens annähernd in der horizontalen Schwerpunktebene liegen, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützlager (9 bzw. 13) beiderseits auf Hebeln (6, 12) angebracht sind, die in zur Drehachse des Aggregates (1, 2) parallelen Ebenen verlaufen und am ungefederten Teil (3) an zwei auseinanderliegenden Stellen über allseits elastische druckbeanspruchte Gunimi-Metall-Lager (7, 8 bzw. 14, 18) nach oben bzw. unten abgestützt sind.
2. 2. Aufhängung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gummi-Metall-Lager (7, 8 bzw. 14) Keillager sind (F i g. 5 und 7). 3. Aufhängung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Keillager (7, 8 bzw. 14) in an sich bekannter Weise im Scheitel des Gummis (17) mit einer Ausnehmung (20) versehen sind. 4. Aufhängung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Giimmi-Metall-Lager (7, 8 bzw. 14, 18) gegenüber dem Hebel (6, 12) und/oder dem ungefederten Teil (10, 11, 15, 19) einstellbar ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschriften Nr. 1002 168, 1144 652, 1145 131; deutsches Gebrauchsmuster Nr. 1676 870.