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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur unidirektionalen
Verbindung zweier Gegenstände und insbesondere eine Vorrichtung zum Koppeln zweier
Gegenstände, so daß sie nur eine im wesentlichen geradlinige hin- und hergehende
Relatiwerschiebung zwischen ihnen zuläßt.
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Ein Anwendungsbereich umfaßt den Fall, bei dem man einen ersten
beweglichen Gegenstand relativ zu einem festliegenden Grundkörper, der den zweiten
Gegenstand bildet, führen möchte. Genauer gesagt, findet sich eine mögliche Anwendung
einer derartigen Vorrichtung in der Betätigung und Führung beweglicher Teile eines
ultrapräzisen Instrumentes, das beispielsweise die Ausrichtung eines Laserstrahls mit
Hilfe eines Spiegels ermöglicht, der von drei flexiblen Stangen abgestützt wird,
welche jeweils an dem beweglichen Gegenstand dreier derartiger
Verbindungsvorrichtungen befestigt sind; ein solches Instrument kann in der Telekommunikation auf
optischem Weg oder in der industriellen Bearbeitung durch Laser verwendet werden.
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Die Erfindung liegt in einem Bereich, in dem man die Eigenschaften einer
Verbindung durch eine dünne Lamelle, die an jedem ihrer Enden an einem der zu
koppelnden Gegenstände befestigt ist, erforscht. Eine solche Lamelle ermöglicht eine
praktisch reibungslose Verbindung, abgesehen von der inneren Reibung im Inneren
der Lamelle, und eignet sich für Relativverschiebungen der Gegenstände in eine
Richtung senkrecht zur Oberfläche der Lamelle, während Verschiebungen in Richtungen
parallel zur Oberfläche der Lamelle ausgeschlossen sind.
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Wenn die Lamelle in der Ruhestellung im wesentlichen eben ist, sind die
möglichen Verschiebungen eines Endes bezüglich des anderen Endes Verschiebungen auf
eine gekrümmten Bahn in einer Ebene senkrecht zu der Oberfläche der Lamelle.
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Bei bestimmten Präzisionsanwendungen sollen die Relativverschiebungen der
beiden Gegenstände so geradlinig wie möglich - statt bogenförmig - sein. Es ist
bekannt, dieses Ergebnis durch das Dokument IBM Technical Disclosure Bulletin, Dez.
1984, zu erzielen. In diesem Fall wird eine flexible Lamelle verwendet, die U-förmig
gebogen ist, mit zwei im wesentlichen parallelen Schenkeln gleicher Länge, wobei der
eine der Schenkel mit seinem einen Ende an einem ersten der zu koppelnden
Gegenstände befestigt ist und der andere Schenkel mit dem anderen Ende an dem zweiten der
Gegenstände befestigt ist. Wenn zwei Verbindungselemente, die jeweils von einer
derartigen U-förmig gebogenen Lamelle gebildet werden, verwendet werden, wobei die
beiden Verbindungselemente mit ihren Schenkeln parallel zueinander und in einer
Richtung senkrecht zur Ebene dieser Schenkel beabstandet sind, erhält man eine
Verbindung, die eine sehr genau geradlinige Relativverschiebung mit einer relativ großen
Amplitude ermöglicht.
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Wenn die Verformungen so berechnet werden, daß sie deutlich innerhalb der
Elastizitätsgrenzen und der kritischen Knicklasten bleiben, erhält man eine absolut
präzise und reproduzierbare Vorrichtung ohne Spiel, ohne Reibung, ohne Verschleiß
und ohne das Auftreten von Festfreßphänomenen. Die Reproduzierbarkeit wird nur
durch die Resthysterese nicht kompensierter Effekte auf Grund der Laständerungen
und der Endsteifigkeit der Lamellen begrenzt.
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Zu diesen Vorteilen sollte die Möglichkeit hinzukommen, komplizierte Systeme
mit einer geringen Anzahl einstückiger Bauteile zu verwirklichen, was dazu beiträgt,
die Zuverlässigkeit zu verbessern und die Herstellungskosten zu verringern.
Beispielsweise läßt sich eine komplizierte elastische Führungsvorrichtung, ausgehend von
einer einzigen metallischen Scheibe verwirklichen, indem diese mit dem bekannten
Verfahren der Elektrofadenerosion bearbeitet wird. Man bildet auf diese Weise aus
einem einzigen Teil die U-förmig gebogene Lamelle und die angrenzenden Abschnitte
der Gegenstände, die durch diese Lamelle miteinander verbunden sind.
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Im Rahmen der erwähnten statischen Auslenkungsgrenzen haben die
elastischen Gelenke somit große Vorteile gegenüber den herkömmlichen kinematischen
Gelenken wie Lagern, Gleitführungen, Rollen. Die Lastgrenzen sind umso höher, je
geringer die erforderlichen Auslenkungen sind und je größer die Dicke der elastischen
Gelenke somit sein kann. Das ist die Problematik des statischen Kompromisses des
Grundkörpers.
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Indessen unterliegen auch die elastischen Systeme, und zwar in Abhängigkeit
von der elastischen Qualität der Elemente, d. h. ihrer geringen Dämpfung, den Massen
und dem Endwert der ins Spiel gebrachten Elastizitätskonstanten, Beschränkungen
durch Resonanzphänomene, welche die Frequenz-Ansprechkurven stören.
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Wenn man zuläßt, daß von den untereinander verbundenen Gegenständen der
eine von ihnen eine festliegende Abstützung bildet, d. h. eine sehr große Masse, und
der andere eine geringere aufgehängte bewegliche Masse, kann die Analyse
unterscheiden zwischen einer "axialen Grundmode" bei niedriger Frequenz, die den
alternierenden Verschiebungen der beweglichen Masse bezüglich der Abstützung
entspricht, und einer "axialen Sekundärmode", die der Masse der Führungselemente
entspricht. Diese axiale Sekundärmode entspricht den alternierenden Verschiebungen der
Scheitel der U-förmig gebogenen Lamellen, deren Enden mit den zu koppelnden
Gegenständen verbunden sind und nun als Festpunkte betrachtet werden. Da die Masse
der elastischen Lamellen im allgemeinen sehr viel kleiner als die der aufgehängten
beweglichen Masse ist, ist die Eigenfrequenz der axialen Sekundärmode im
allgemeinen sehr viel größer als die der axialen Grundmode.
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Man hat festgestellt, daß ein linearer elektromagnetischer Aktuator, der
einerseits mit dem die Abstützung bildenden ersten Gegenstand und andererseits mit dem
die bewegliche Masse bildenden zweiten Gegenstand verbunden ist, sich als ein Mittel
erwiesen hat, das äußerst wirkungsvoll zum Dämpfen der axialen Grundmode ist und
ein Minimum an Störungen der statischen Verschiebungseigenschaften hervorruft. Der
Aktuator kann in einfacher Weise als passiver Schwingungsdämpfer durch
Kurzschließen seiner Spulen oder als aktives Element, beispielsweise in Verbindung mit
einem Wegsensor, verwendet werden.
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Bedauerlicherweise ist die Verwendung eines derartigen Aktuators ohne
Wirkung auf die axiale Sekundärmode und bildet somit nur eine Teillösung für das
Problem der vollständigen Eliminierung der Resonanzfrequenzen.
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Um die axiale Sekundärmode zu dämpfen, kann man zunächst daran denken,
die Scheitel der U-förmigen Lamellen mit einem der untereinander gekoppelten
Gegenstände, im Prinzip der festliegenden Abstützung, über viskoelastische
Dämpfungselemente, die beispielsweise ein Elastomer enthalten, zu verbinden.
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Indessen führt die Einfügung eines elastomeren Materials an dieser Stelle des
Systems im allgemeinen zu einem nicht linearen Verhalten, einer starken
Temperaturabhängigkeit, sowie einer Hystere, die den statischen Nutzbereich und die Genauigkeit
der Relativlage der Gegenstände relativ zueinander verringert.
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Man kann auch daran denken, die axiale Sekundärmode auf magnetischem
Wege zu dämpfen, indem Elektromagnete auf dem einen der untereinander zu
koppelnden Gegenstände so angeordnet werden, so daß Foucault-Ströme in den an den
Scheiteln der U-förmigen Lamellen befestigten Leiterelementen induziert werden.
Diese Art der Abbremsung ist weniger temperaturabhängig und besser reproduzierbar
als die viskoelastische Dämpfung. Damit sie jedoch effektiv ist, muß eine
ausreichende leitende Oberfläche den Wechselfeldern von nahe angeordneten Elektromagneten
ausgesetzt sein, was in dem beengten Raum in Nähe der Scheitel der U-förmigen
Lamellen kaum möglich ist.
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Die vorliegende Erfindung hat zum Ziel, diese Probleme zu lösen und eine
Verbindungsvorrichtung zu schaffen, welche Mittel zum Eliminieren der axialen
Resonanz-Sekundärmode aufweist, welche durch Verbindung ihrer Wirkungen mit einem
effektiven Mittel zum Eliminieren der axialen Resonanz-Grundmode die vollständige
Eliminierung sämtlicher axialer Resonanzen des Systems erlaubt.
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Um dieses Ergebnis zu erzielen, hat die Erfindung somit zum Gegenstand eine
Vorrichtung zum Koppeln zweier Gegenstände so, daß sie nur eine im wesentlichen
geradlinige hin- und hergehende Relatiwerschiebung zwischen ihnen zuläßt, wobei
diese Vorrichtung die in Anspruch 1 definierten Merkmale hat.
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Wie man weiter unten noch genauer sehen wird, führen Schwingungen in der
axialen Grundmode nicht zu einer Änderung der Abstände zwischen den Scheiteln der
Verbindungselemente noch der Ausrichtung dieser Elemente bezüglich des
Kopplungsmittels, so daß das Vorhandensein dieses Mittels keine Auswirkung auf die axiale
Grundmode hat.
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Man kann das Kopplungsmittel in verschiedener Weise ausbilden.
Vorzugsweise ist das Kopplungsmittel ein starres Teil, das mit mindestens einem der
Verbindungselemente durch ein Gelenk verbunden ist, dessen Drehung eine mechanische
Energiedissipation erzeugt.
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Als Mittel zur Dissipation dieser Drehenergie des Gelenkes kann man -
zumindest theoretisch - auf verschiedene bekannte Mittel zurückgreifen, beispielsweise
Schwingungsdämpfer, wie sie für Fahrzeuge verwendet werden; es ist jedoch
offensichtlich, daß derartige Vorrichtungen nur in Anlagen großer Abmessungen
verwendbar sind. Für kleinere Anlagen und insbesondere bei Anlagen für wissenschaftliche
Zwecke, für die die Erfindung insbesondere bestimmt ist, bildet ein in dem Gelenk
angeordnetes Teil aus elastomerem Material das bevorzugte Mittel für die Dissipation
der dieser unerwünschten Drehung zugehörigen Energie.
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Gemäß einem kostengünstigen praktischen Ausführungsbeispiel ist vorgesehen,
daß mindestens ein Scheitel eines Verbindungselementes mit einer Bohrung versehen
ist, die parallel zu dem Scheitel verläuft, und das Gelenk einen Gelenkzapfen aufweist,
der in der Bohrung angeordnet ist und ein in dem Koppelungsteil vorgesehenes Loch
durchquert, wobei Scheiben aus elastomerem Material auf dem Gelenkzapfen
angeordnet sind und eine viskoelastische Verbindung zwischen dem Verbindungselement
und dem Koppelungsteil sicherstellen.
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Gemäß einer ebenfalls einfachen und kostengünstigen anderen praktischen
Ausführungsform ist vorgesehen, daß der Scheitel mindestens eines
Verbindungselementes mit einer Außenfläche versehen ist, deren Form ähnlich der eines
Zylinderabschnittes ist, wobei das entsprechende Ende des Koppelungsteils eine Form ähnlich der eines
hohlzylindrischen Abschnittes hat, dessen Innenradius größer als der Außenradius des
an dem Verbindungselement vorgesehenen Zylinders ist, und das Koppelungsteil auf
dem Scheitel des Verbindungselementes unter Zwischenschaltung eines eine
viskoelastische Verbindung sicherstellenden Einsatzes aus elastomerem Material angebracht
ist.
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Die axiale Resonanz-Sekundärmode kann auch gedämpft werden durch
magnetische Abbremsung der Translationsbewegung des Kopplungsmittels, durch Erzeugung
von Foucault'schen Strömen in dem leitenden Abschnitt des Kopplungsmittels durch
Elektromagnete, die an einem der untereinander zu koppelnden Gegenstände befestigt
sind. Gemäß einer praktischen Ausführungsform ist das Kopplungsmittel ein leitender
Flachstab, und die Elektromagnete sind in einer Reihe von Blöcken wechselnder
Polarisation zusammengebaut, die parallel und mit kleinem Abstand zu dem Flachstab
festgelegt ist.
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Die vorliegende Erfindung wird anhand der Figuren genauer beschrieben; in
diesen sind:
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Fig. 1 und 1A theoretische Schemadarstellungen zum Veranschaulichen der
axialen Grundmode,
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Fig. 2 eine theoretische Schemadarstellung zum Veranschaulichen der axialen
Sekundärmode,
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Fig. 3 eine theoretische Schemadarstellung, die eine Lösung zur unmittelbaren
Dämpfung der Schwingungen gemäß der Sekundärmode zeigt,
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Fig. 4 eine ebenfalls theoretische Schemadarstellung, die die Erfindung zeigt,
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Fig. 5 und 6 perspektivische Schemadarstellungen, die zwei praktische
Ausführungsbeispiele von bei der Erfindung verwendbaren Gelenken zeigen, und
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Fig. 7 und 8 theoretische Schemadarstellungen von Abwandlungen der
Vorrichtung gemäß der Erfindung.
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Die Fig. 1 zeigt eine feste Abstützung 1 und eine bewegliche Masse 2, die sich
- in der Figur - nach rechts und links bezüglich der Abstützung 1 verschieben kann.
Mit vollausgezogenen Linien ist eine Endstellung einer Schwingung gemäß der
axialen Grundmode dargestellt, in der sich die bewegliche Masse 2 in ihrer Endstellung
links bezüglich der Abstützung befindet. Mit gestrichelten Linien ist die Ruhestellung
dargestellt. Die Endstellung rechts derselben beweglichen Masse 2 ist mit
strichpunktierten Linien dargestellt. Die Verbindung zwischen der Abstützung 1 und der
beweglichen Masse 2 wird durch zwei Verbindungselemente 3, 4 sichergestellt, die jeweils
als U-förmig gebogene dünne Lamelle ausgebildet sind. Das Verbindungselement 3
hat einen mit der Abstützung verbundenen Schenkel 5 und einen mit der beweglichen
Masse verbundenen Schenkel 6, und die beiden Schenkel 5 und 6 treffen sich in einem
Scheitel 7. Die Bezugszeichen 8, 9 und 10 bezeichnen die entsprechenden Abschnitte
des Verbindungselementes 4.
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Die Fig. 1A zeigt in noch schematischerer Weise die Verformung der
Verbindungselemente 3, 4, wenn die bewegliche Masse 2 nach rechts verschoben worden ist.
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Wie in Fig. 1 zu sehen ist, ändert eine Schwingung in der axialen Grundmode
nicht den Abstand D zwischen den Scheiteln 7 und 10 der Verbindungselemente. Sie
ändert auch nicht die Ausrichtung der Anordnung dieser Verbindungselemente, deren
Mittelebene parallel zu sich selbst bleibt.
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Die Fig. 2 zeigt dieselben Elemente wie die Fig. 1 im Verlauf einer Schwingung
gemäß der axialen Sekundärmode eines der Verbindungselemente 3 ohne
Verschiebung der beweglichen Masse gemäß der Mode der axialen Hauptverbindung. Es sind
Bewegungen allein des Verbindungselementes 3 dargestellt. Wenn jedoch die Trägheit
und die Elastizitätskonstante des anderen Verbindungselementes 4 im wesentlichen die
gleichen sind wie die des Verbindungselementes 3, haben die beiden Elemente die
Tendenz, mit der gleichen Frequenz der Sekundärmode zu schwingen. Im Falle einer
Asymmetrie kann sich die Sekundärmode aufteilen. Man stellt in Fig. 2 fest, daß sich
der Scheitel 7 des Verbindungselementes 3 bei Verschiebungen entsprechend der
axialen Sekundärmode, auf einer bogenförmigen Bahn entsprechend dem Pfeil 11
verschiebt und daß gleichzeitig die Ausrichtung dieses Verbindungselementes in Nähe
seines Scheitels nicht konstant bleibt.
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Die Fig. 3 zeigt in symbolischer Weise eine nicht optimale Anordnung, bei der
Dämpfungsmittel 12, 13 zwischen einem Scheitel 7, 10 eines Verbindungselementes
und einem mit der Abstützung 1 fest verbundenen Angriffsteil 14, 15 eingefügt sind.
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Es erscheint klar, daß nicht nur die Bewegungen entsprechend der
Sekundärmode, symbolisiert durch den Pfeil 11 der Fig. 2, sondern auch die Verschiebungen
der Scheitel 7, 10 entsprechend der Hauptmode gedämpft werden. Wenn die
Dämpfungsmittel 12, 13 in der Lage sind, eine statische Kraft, z. B. eine Hysterese
aufzubringen, wirkt sich dieser Effekt in gleicher Weise auf die Verschiebungen gemäß der
Hauptmode und damit auf die relative Lage der Abstützung 1 und der beweglichen
Masse 2 aus.
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Es versteht sich, daß die Situation die gleiche wäre, wenn die Abstützungen 14
und 15 mit der beweglichen Masse 2 statt mit der Abstützung 1 fest verbunden wären.
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Die Fig. 4 zeigt ebenfalls in symbolischer Weise eine Vorrichtung gemäß der
Erfindung.
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In der Fig. 4 sind die vertikalen Verbindungselemente 3 und 4 und das
Koppelungsstück 20 als eine horizontale Stange dargestellt. Wenn man sich auf die Fig. 1
bezieht, sieht man, daß bei einer Verschiebung gemäß der Grundmode die
Verbindungselemente 3 und in der Anordnung vertikal bleiben, während die
Koppelungsstange 20 horizontal bleibt. Die Dämpfungsmittel 23 und 24 bleiben somit inaktiv. Im
Fall einer Schwingung gemäß der Sekundärmode, wie in Fig. 2 dargestellt, wenn das
Verbindungselement sich beispielsweise nach links verstellt, nimmt jedoch die
Kopplungsstange 20 das Verbindungselement 4 mit, so daß es sich in der gleichen Richtung
und mit der gleichen Amplitude verschiebt, wenngleich die Koppelungsstange
horizontal bleibt. Umgekehrt werden sich die Verbindungselemente 3 und 4 nach links
neigen, wenn der Winkel zwischen den Verbindungselementen und der
Kopplungsstange von 90º verschieden wird. Die Dämpfungsmittel 23 und 24 werden dann in
Ak
tion treten und solche Sekundärschwingungen dämpfen. Man kann auch nur ein
Dämpfungsmittel 23 oder 24 verwenden.
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In Fig. 4 ist ein zusätzliches Dämpfungsmittel 25A dargestellt, das das
Koppelungselement 20 mit der Abstützung 1 verbindet. Dieses Mittel kann ein Teil aus
einem viskoelastischen elastomeren Material aufweisen. Es leidet dann zwar unter
Nachteilen, die im Zusammenhang mit den Schwingungsdämpfern 12 und 13 der Fig.
3 vermieden wurden; es ermöglicht jedoch eine unterstützende Dissipation. Es kann
auch auf einer magnetischen Dämpfung aufgebaut sein, die im Prinzip keine statische
Wirkung hat. Eine solche Dämpfung wird durch Foucault'sche Ströme verwirklicht,
die in der Flachstange 20 durch eine Reihe von Elektromagneten 25B induziert
werden.
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In der Fig. 4 sind in symbolischer Weise außerdem Mittel zum Dämpfen der
Schwingungen gemäß der Hauptmode dargestellt. Diese Mittel werden von einem
Magnetanker 26 gebildet, der von eine mit der beweglichen Masse 2 fest verbundenen
Abstützung 27 getragen wird und der sich im Inneren einer mit der Abstützung 1 fest
verbundenen Induktionsspule 28 axial verschieben kann. Wie weiter oben erwähnt, ist
eine solche Anordnung besonders vorteilhaft, da sie praktisch hysteresefrei ist. Andere
Mittel zum Dämpfen der Relativverschiebungen gemäß der Grundmode können
vorgesehen werden. Die vorliegende Erfindung befaßt sich nicht mit den Mitteln zum
Dämpfen der Relativverschiebungen gemäß der Grundmode.
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Die Fig. 7 zeigt eine Variante der Vorrichtung gemäß der Erfindung.
Entsprechend dieser Figur wird das Koppelungsteil von zwei Stangen 30, 31 gebildet, die starr
und festgelegt sind, ohne daß eine Verschiebung in der Nähe der Enden 7 und 10 der
Verbindungselemente 3 und 4 möglich sind. Die Stangen 30 und 31 sind aufeinander
zu gerichtet und an ihrem Ende gegenüber dem entsprechenden Verbindungselement
durch ein Dämpfungsmittel 32, dargestellt als elastomere Masse, untereinander
verbunden.
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Mit gestrichelten Linien ist der Zustand der Vorrichtung dargestellt, wenn das
Verbindungselement 3 im Verlauf einer Schwingung nach der Sekundärmode nach
rechts verschoben ist. Die Neigung des Verbindungselementes 3 hat zur Folge, daß das
diesem Verbindungselement gegenüberliegende Ende der Stange 30 angehoben wird,
während sich das von den Koppelungsmitteln 30, 31, 32 mitgenommene
Verbindungs
element 4 in gleicher Weise nach links verschiebt, was das Ende der Stange 31, das
dem Ende der Stange 30 zugewandt ist, nach unten neigt. Hieraus folgt eine
Verformung des Koppelungsmittels 32, welche Kräfte ausübt, die die Neigung haben, die
Verschiebung zu dämpfen.
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Die Fig. 8 zeigt eine Anordnung, die weitgehend der Fig. 2 gleicht; die Gruppe
der Koppelungsmittel, die von den Stangen 30, 31 und dem Dämpfungsmittel 32
gebildet wird, wird in diesem Fall jedoch von einer einzigen Stange aus elastischem
Material gebildet, die eine starke innere Dämpfung hat. Diese Stange 40 ist an einem
seiner Enden mit dem Verbindungselement 3 in der Nähe seines Endes 7 fest verbunden.
Das andere Ende der Stange 40 ist mit dem Verbindungselement 4 in der Nähe seines
Endes 10 fest verbunden. Bei einer Verschiebung des Verbindungselementes 3 verläßt
die Stange 40, wie durch gestrichelte Linien in Fig. 8 dargestellt, seine geradlinige
Anordnung, um eine S-Form anzunehmen, und das Material dieser Stange entwickelt
in sich selbst Rückholkräfte, die zur Dämpfung der oszillatorischen Verschiebung
gemäß der Sekundärmode dienen.
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Die Fig. 5 zeigt in perspektivischer Darstellung eine Ausführungsform der
Verbindung zwischen einer Koppelungsstange und einem Verbindungselement
entsprechend dem Schema der Fig. 4. In Fig. 5 ist das Verbindungselement aufgeteilt, d. h. es
wird von zwei Elementen in Form der U-förmig gebogenen Lamelle 40, 41 gebildet,
deren Schenkel in derselben Ebene liegen und deren Enden 42, 43 zueinander
ausgerichtet sind. Diese Enden 42, 43 haben eine Verdickung, welche mit einem Loch 44,
45 versehen ist, wobei die Löcher 44, 45 koaxial verlaufen. Das Ende der
Koppelungsstange 46 ist so ausgebildet, daß sie zwischen die beiden Abschnitte 40, 41 des
Verbindungselementes eingesetzt wird. Sie ist mit einer Bohrung 47 versehen, welche zu
den Löchern 44, 45 ausgerichtet werden kann und ein wenig größer als diese ist.
Eine Achse 48 kann, vorzugsweise mit Preßsitz, in die Löcher 44, 45
eingesteckt werden, wobei sie durch die Bohrung 47 mit einem die Schwenkbewegung
ermöglichenden Spiel verläuft. Zwei Scheiben 49, 50 aus elastomerem Material sind
vorgesehen, um auf die Achse 48 aufgezogen zu werden, und zwar die eine zwischen
die Koppelungsstange 46 und den Abschnitt 40 des Verbindungselementes und die
andere zwischen die Koppelungsstange 46 und den anderen Abschnitt 41 des
Verbindungselementes. Diese Scheiben werden nach der Montage auf die Enden 42, 43 und
die Stange 46 geklebt und bilden das Mittel zum Dämpfen der relativen
Schwenkbewegungen der Stange 46 mit dem Verbindungselement 40, 41. Die Verklebung kann
durch Stifte 51, 52 ersetzt werden, von denen die einen mit den Enden 42, 43 und die
anderen mit der Stange 46 verbunden sind und die die Scheiben 49, 50 durchdringen.
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Wie für den Fachmann ohne weiteres verständlich, kann der eine der beiden
Abschnitte des Verbindungselementes 40, 41 weggelassen werden, und die
Koppelungsstange 46 kann entweder nur auf einer Seite des Verbindungselementes befestigt
werden oder in Form einer Gabel mit zwei Zinken ausgebildet werden, die das Ende
des Verbindungselementes zwischen sich erfassen.
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Die Fig. 6 zeigt eine weitere Ausführungsform der Vorrichtung gemäß dem
Schema der Fig. 4. Das Ende eines Verbindungselementes 60 ist mit einem nahezu
zylindrischen Abschnitt 61 ausgebildet, mit einer Achse parallel zu der Schnittstelle
der beiden Schenkel des Verbindungselementes.
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Die Koppelungsstange 62 hat eine Form ähnlich der eines hohlzylindrischen
Abschnittes 63 mit einem Innenradius, der geringfügig größer als der
Außendurchmesser des zylindrischen Abschnittes 61 ist. Der Abschnitt 63 ist auf dem Abschnitt 61
unter Zwischenschaltung eines Einsatzes 64 aus elastomerem Material in Form eines
Zylinderteils aufgebracht. Beim Aufbringen der Koppelungsstange 62 auf das
Verbindungselement 60 wird der Einsatz 64 zwischen den zylindrischen Abschnitten
eingespannt, was somit eine effektive Dämpfung bei reduzierten Kosten mit sich bringt.
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Es ist möglich, den Elementen 61, 63, 64 eine nicht exakt zylindrische Form zu
verleihen, beispielsweise eine teilprismatische Form, genutete Form, ohne den
Dämpfungseffekt auszuschalten.
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Um die maximale Dämpfung der Vorrichtung gemäß der Erfindung für ein
vorgegebenes elastomeres Material zu erzielen, muß die Elastizitätskonstante des
Dämpfungsmittels an die des Verbindungselementes angepaßt werden. Wenn die
Elastizitätskonstante zu klein ist, verformt sich das Dämpfungsmittel ohne zu große
Energiedissipation. Wenn dagegen seine Elastizitätskonstante zu hoch ist, bleibt die
Verformung in den Verbindungselementen lokalisiert, und es kommt somit ebenfalls zu
keiner großen Energiedissipation. Das Dämpfungsmittel arbeitet am besten bei einem
mittleren Wert. Die Einstellung auf diesen mittleren Wert ergibt sich durch Anpassung
der Abmessungen des Dämpfungsmittels und durch Wahl der Härte des Materials, aus
dem es besteht.