DE2551471A1

DE2551471A1 - Einrichtung zur schwingungsdaempfung an ueberschlanken bauwerken

Info

Publication number: DE2551471A1
Application number: DE19752551471
Authority: DE
Inventors: Christian Dr Ing Petersen
Original assignee: Maurer Soehne GmbH and Co KG
Current assignee: Maurer Soehne GmbH and Co KG
Priority date: 1975-11-15
Filing date: 1975-11-15
Publication date: 1977-10-06

Description

Einrichtung zur Schwingungsdämpfung an überschlanken
Bauwerken Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Schwingungsdämpfung an überschlanken Bauwerken wie Schornsteinen, Sendemasten od. dgl., mit einem das Bauwerk ringförmig umgebenden, pendelnd daran aufgehängten Schwingunaskörper, der zusätzlich mittels mehrerer teleskopischer Dämpfungselemente gegenüber dem Bauwerk abgestützt ist.
Ein derartiger bekannter Schwingungsdärpfer besitzt einen die Schwungmasse bildenden ringförrigen Schwingungskörper, der an kragarmen des Pauwerks frei beweglich aufgehängt ist. Die Dämpfungselemente erstrecken sich radial zwischen dem Schwingungskörper und der Bauwerk.
Diese und andere bekannte Schwingungstilger (DL-PS 69 191), welche an sich bekannte teleskonische Dämpfungselemente verwenden, s3nd so ausgelegt, daß sie eine Phasenverschiebung der Schwingungen des Bauwerks bewirken, wobei Schwingungseneraie in den Dämpfungselementen vernichtet wir Das durch Windströmungen zu Schwingungen angeregte Pauwerk wird dadurch gehindert, in seiner Eigenfreguenz zu schwinden, die sich ohne Maßnahmen zur Schwingungsdämpfung dann einstellt, wenn die Ablösefreauenz der Karman'schen Wirbel der Figenfreguenz des Bauwerks entspricht.
An der bekannten Einrichtung der eingangs erwähnten Art ist nachteilig, daß sie infolge der radialen unordnung der Dämpfungselemente verhältnismäßig @r@ßvolumig ist. Da Finrichtungen dieser Art zum Schlitz gegen Feuchtigkeit und frost innerhalb eines geschlossenen Gehäuses anzuordnen sind erqeben sich eine optisch unerwünschte Verhreiterung und ein beträchtlicher Stirnwiderstand.
Demgegenüber liest der Frfindung die Aufaabe zugrunde, einen Schwingungsdämpfer der eingangs erwähnten Art möglichst kompakt auszubilden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß an einer Vorrichtung der eingangs erwthnten Art dadurch geläst, daß die Dämpfungselemente oberhalb des Schwingungskörpers anaeordnet sind.
Zweckmäßigerweise sind die Dämpfungselemente dabei jeweils an der Außenseite des Bauwerks einerseits und an der Oberseite des Schwinguncrskörpers andererseits anvelenl-t, mit Vorteil so, daß die oberen Enden jeweils zweier Dämpfungselemente ena neben ein an der am Bauwerk angelenkt und deren untere Enden entfernt voneinander am Schingungskörper hefestigt sind.
Es versteht sich von selbst, daß der Schwingungskörper allseitig beweglich aufgehängt und über die Dämpfungselemente allseitig beweglich abgestützt ist.
An der erfindungsgemäßen Einrichtung ist besonders vorteilhaft, daß der ringförmige Schwingungskörper verhëltnismäßig eng um den Stahlkamin ausführbar ist. Diese Möalichkeit ergibt sich aufgrund der tanaentialen oder nahezu tangentialen Anordnung der Dämpfungselemente. Diese Anordnung ermöglicht es, daß der ringförmige Schwinaunaskörper bis auf einen geringen Sicherheitsabstand regen das Bauwerk schwingen kann. Durch diese verbesserte Ausnutzung des Raums zwischen den ringförmigen Schwingungskörper und dem Bauwerk ergeben sich kleinere Ringdurchmesser.
Außerdem ermöglicht der erfindungsgemäße Vorschlag eine verbesserte Ausnutzung und eine qenaue Einstellung der Dämpfungswirkung der Dämpfungselemente. Deren etwa tangentiale Anordnung ermöglicht jede gewünschte Anpassung der Dämpfungselemente an den Verschiebungsweg des Schwingungskörpers. Dadurch können die Dämpferkräfte zugunsten eines längeren Dämpfungsweges verringert werden, was zu einem weich ansprechenden auch große Amplituden dämpfenden Schwingungsausgleich fiihrt.
Die kompaktere Ausführung des Schwinaungskörpers hat nicht nur eine verbesserte Optik des Bauwerks zur Folie; entscheidend ist der geringere Widerstand des die Finrichtuno umgebenden Gehäuses gegen Winddrücke. Schließlich besteht ein großer Vorteil der beschriebenen Finrichtuna darin, daß infolge der nahezu tancentialen Anordnung der Dämpfungselemente unkontrollierte Drehbewegungen des Rinas um die Kaminachse vermieden werden.
Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Frfinduno anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigt Fig. 1 einen schematischen Querschnitt durch das obere Ende des Bauwerks und die dort anaeordnete Einrichtung zur Schwingungsdämpfung, Fig. 2 eine Draufsicht auf die rinrichtuna zur Schwinounqsdämpfung in gegenüber Fig. 1 verkleinertem Maßstab und ohne Gehäuse und Fi, 3 eine vergrößerte Ansicht zweier Dämpfungselemente in der Ruhelage.
In Fiq. 1 ist das obere Ende eines Stahlschornsteins 1 dargestellt. Mit dessen Oberkante 2 abschließend sind Kragarme 3 an der Außenseite des Schornsteinmantels befestigt.
Ein ringförmiger Schwingungskörper 4 ist mittels Seilen 5 allseits beweglich an insgesamt drei Kragarmen 3 aufgehängt.
Eine Anzahl von Dämpfungselementen r6 sind zwischen Anlenkteilen 13 an der Außenseite des Schornsteins und der Oberseite des Schwingungskörpers 4 angelenkt. Jeweils zwei dieser Dämpfungselemente 6 sind an einem Kragarm kardanisch oder unter Verwenduna von Kugelgelenken ahqestützt. Selbstverständlich können anstelle der Seile 5 auch starre beweglich angelenkte Stäbe vorcresehen sein. In der Höhe des Schwingungskörpers 4 ist an der Außenseite des Stahlkamins eine Auflage 7 befestigt, die als Schutz und als Verstärkung für den Stahlmantel gegen eventuelle Schläge dadurch den Schwingungskörper bei extremer Auslenkung dient. Zur Vermeidung von schädlichen Stößen ist es vorteilhaft, die Auflage 7 aus einem stoßdSmpfenden, elastisch nachgiebigen Werkstoff auszubilden. Die Auflaoe 7 kann als neschlossener Ring oder auch in Form einzelner Polster auscrebildet sein.
Bei der in Fig. 2 dargestellten Draufsicht auf die Finrichtung zur Schwingungsdämpfung ist der Schwingungskörper 4 gegenuber dem Stahlkamin 1 in Richtung des Pfeils P gegenüber seiner Ruhelage mit der flittelpunkt Z ausgelenkt, so daß sein neuer Mittelpunkt die Lage M einnimmt. Die teleskopartigen Dämpfungselemente 6 sind entsprechend der Auslenkung gegenüber der Ruhelage verlängert bzw. verkürzt.
Fig. 3 zeigt ein Anlenkteil 13 an welchem über kardanische Gelenkteile 8, 9 zwei Dämpfungselemente 6 befestigt sind.
Am unteren Ende des Zylinders 11 jedes Dämpfungselements f; ist ebenfalls ein kardanisches Gelenk als Verbindung mit dem Schwingungskörper 4 vorgesehen.
Insgesamt umfaßt die Finrichtuna gemäß den Fia, " - 3 sechs Paare von Dämpfungselementen und, dazwischen gleichmäßig über den Umfang verteilt drei Aufhängevorrichtungen. Deren Anzahl sowie die Anzahl der Dämpfungselemente kinnen natürlich in Anpassung an die jeweiligen Verhältnisse variiert werden.
Um die Funktion der Dämpfungselemente auch hei Feuchticrkeit und Frost zu gewährleisten, ist es zweckmäßig, die gesamte Einrichtung im inneren eines geschlossenen Gehäuses 12 (vgl. Fig. 1) anzuordnen.
-Patentansprüche-

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e ============================= 1. Einrichtung zur Schwingungsdämpfung an überschlanken Bauwerken wie Schornsteinen, Sendernasten od. dgl., mit einem das Bauwerk ringförmig umgebenden, pendelnd daran aufgehängten Schwingungskörper, der zusätzlich mittels mehrerer teleskopischer DSpnfunaselemente gegenüber dem Bauwerk abgestützt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungselemente (6) oberhalb des Schwingungskörpers (4) angeordnet sind.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungselemente (6) ieweils an der Außenseite des Bauwerks (1) einerseits und an der Oberseite des Schwingungskörpers (4) andererseits angelenkt sind.
3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch qekennzeichnet, daß die oberen Enden jeweils zweier Dämpfungseleinente (6) eng nebeneinander am Bauwerk angelenkt und deren untere Enden entfernt voneinander am Schwingungskörper (4) befestigt sind.