Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Befestigung oder Kraftverbindung,
mit der eine Übertragung
von Schocks und Vibrationen weitgehend vermieden wird.The
Invention relates to a device for attachment or force connection,
with the one transmission
of shocks and vibrations is largely avoided.
Ein
klassisches Konstruktionselement in Bautechnik und Maschinenbau
ist der sog. Schwingungstilger, kurz Tilger. In der Bautechnik sind
es schwingende Massen, die zur Stabilisierung eingesetzt werden,
z.B. Pendel zur Erdbebensicherung hoher Türme. Im Maschinenbau handelt
es sich um federnd aufgehängte,
speziell dimensionierte Massen, die an einer bestimmten Stelle montiert
werden, wodurch eine Kompensation erreicht wird; diese gilt jedoch
nur für
eine ganz bestimmte Frequenz, die für bestimmte Anwendungen fein
abgestimmt werden muss. Eine Tilgung von Frequenzen, auf die der
Tilger nicht abgestimmt ist, findet damit nicht statt.One
classic construction element in construction technology and mechanical engineering
is the so-called vibration damper, short Tilger. In construction technology are
it vibrating masses that are used for stabilization
e.g. Pendulum for seismic protection of tall towers. In mechanical engineering acts
it is spring-suspended,
specially sized masses that are mounted at a specific location
be compensated; however, this is true
only for
a very specific frequency, which is fine for certain applications
must be agreed. An eradication of frequencies to which the
Tilger is not tuned, does not take place with it.
Die GB 1498222 betrifft eine
Vorrichtung zur Kupplung der Antriebs- bzw. Auftriebsvorrichtung
eines Hubschraubers mit dem Hubschrauberrumpf. Diese Vorrichtung
weist einen Träger
auf, der von den durch die Rotorblätter erzeugten Vertikalkräften in
Schwingungen versetzt wird. Der Hubschrauberrumpf ist mit dem Träger an dessen äußeren Enden verbunden.
Dort befinden sich in montiertem Zustand zwangsweise Schwingungsknoten,
so dass Bewegungen von dem Rotor nicht auf den Rumpf übertragen
werden. In nicht montiertem Zustand können sich dort keine Schwingungsknoten
befinden.The GB 1498222 relates to a device for coupling the drive or buoyancy device of a helicopter with the helicopter fuselage. This device has a carrier which is set in vibration by the vertical forces generated by the rotor blades. The helicopter fuselage is connected to the carrier at its outer ends. There are forced in the mounted state vibration node, so that movements are not transmitted from the rotor to the fuselage. When not mounted, there can not be any vibration nodes.
Die GB 2080921 A betrifft
eine vibrationsdämpfende
Handgriffvorrichtung für
ein elektromotorisches Werkzeug, von dem Vibrationen ausgehen. Die
Handgriffvorrichtung umfasst ein Schwingungsaufnahmeteil, das über ein
Verbindungsteil fest mit dem Gehäuse
des Werkzeugs verbunden ist und das dazu geeignet ist, eine Anfangsschwingung
von dem Werkzeug aufzunehmen. Ein Paar von ersten Schwingungsmassenkörpern ist
an den jeweiligen Enden des Schwingungsaufnahmeteils befestigt.
Ein weiteres Paar von zweiten Schwingungsmassenkörpern ist außenseitig
von den jeweiligen ersten Schwingungsmassenkörpern vorgesehen und über eine
elastische Feder, hier als Dämpfungsteil
bezeichnet, mit dem jeweiligen ersten Schwingungsmassenkörper verbunden.
Ein Paar von dritten Schwingungsmassenkörpern ist innenseitig von den jeweiligen
ersten Schwingungsmassenkörpern
vorgesehen. An den dritten Schwingungsmassenkörpern ist ein Handgriff befestigt.
Durch entsprechende Einstellung der Massen jedes Schwingungsmassenkörpers und
das als Feder realisierte sogenannte Dämpfungsteil soll ein Schwingungsknoten
ausgebildet werden, der in der Mitte des Schwingungsaufnahmeteils,
d.h. zwischen dem Paar der dritten Schwingungsmassenkörper liegt.
Durch die Anordnung soll der Handgriff physikalisch und mechanisch
von anderen Stellen der Schwingungssysteme isoliert sein. Die außerhalb
des Griffs liegenden Federn und Schwingmassen bergen Verletzungsgefahr.The GB 2080921 A relates to a vibration-damping handle device for an electromotive tool from which vibrations originate. The handle device comprises a vibration receiving part which is fixedly connected to the housing of the tool via a connecting part and which is adapted to receive an initial vibration of the tool. A pair of first vibrating mass bodies are fixed to the respective ends of the vibration receiving part. Another pair of second vibration mass bodies is provided on the outside of the respective first vibration mass bodies and connected via an elastic spring, here referred to as damping part, with the respective first vibration mass body. A pair of third vibrating mass bodies are provided inside of the respective first vibrating mass bodies. At the third vibration mass bodies a handle is attached. By appropriate adjustment of the masses of each vibration mass body and realized as a spring so-called damping part, a vibration node is to be formed, which lies in the middle of the vibration receiving part, ie between the pair of third vibration mass body. The arrangement is intended to physically and mechanically isolate the handle from other locations in the vibration systems. The springs and oscillating masses outside the handle pose a risk of injury.
Aufgabe
der Erfindung ist die Bereitstellung einer Befestigung oder Kraftverbindung
mit der eine Übertragung
von Schwingungen weitgehend unabhängig von der erregenden Frequenz
(in einem möglichst
großen
Frequenzbereich) vermieden wird, insbesondere bei breitbandiger
Erregung wie kurz einwirkenden Schocks.task
The invention is the provision of a fastening or force connection
with the one transmission
of vibrations largely independent of the exciting frequency
(in one possible
huge
Frequency range) is avoided, especially in broadband
Excitement like short-acting shocks.
Lösung:Solution:
Die
Aufgabe wird gelöst
mit einer Vorrichtung nach den unabhängigen Ansprüchen.The
Task is solved
with a device according to the independent claims.
Die
Vorrichtung zum Verbinden eines Bauteils an einer Baueinheit hat
: a) mindestens eine mit der Baueinheit und dem Bauteil gekoppelte
Schwingeinrichtung, die ein bestimmtes Eigenschwingverhalten aufweist,
bei dem mindestens ein Schwingungsknoten bei Anregung durch Stoß oder Vibration
ausgebildet wird, b) wobei das Bauteil an der Schwingeinrichtung
an mindestens einer Verbindungsstelle, die an oder in der Nähe des/der
Schwingungsknoten(s) liegt, angeordnet ist, und c) mindestens eine Dämpfungseinrichtung
zum Dämpfen
einer Grundschwingung der Schwingeinrichtung in Bezug zu der Baueinheit.The
Device for connecting a component to a structural unit has
: a) at least one coupled to the assembly and the component
Vibrating device, which has a certain natural vibration behavior,
at least one vibration node when excited by impact or vibration
is formed, b) wherein the component on the vibrating device
at least one connection point at or near the
Vibration node (s) is located, and c) at least one damping device
for steaming
a fundamental vibration of the vibrating device with respect to the assembly.
Das
Bauteil ist an der Schwingeinrichtung drehbar befestigt.The
Component is rotatably mounted on the oscillating device.
Erfindungsgemäß erfolgt
die Befestigung an oder in der Nähe
des oder der freien Schwingungsknoten(s). Freie Schwingungsknoten
befinden sich immer im Inneren eines Teils.According to the invention
the attachment to or near
of the free node (s). Free vibration nodes
are always inside a part.
Die
Dämpfungseinrichtung
ist direkt oder mittels eines ersten Bauelements an der Schwingeinrichtung
an oder in der Nähe
mindestens eines der Schwingungsknoten befestigt. Beispiele für erste Bauelemente
finden sich in den Ausführungsbeispielen
(z.B. an Platte 190 in 19A,
Bauelement 901 in 9 und 13;
Beschreibung siehe unten).The damping device is attached directly or by means of a first component to the vibrating device at or in the vicinity of at least one of the vibration nodes. Examples of first components can be found in the embodiments (eg on plate 190 in 19A , Component 901 in 9 and 13 ; See description below).
Die
Dämpfungseinrichtung
ist mit der Baueinheit derart verbunden, dass die Dämpfungseinrichtung
eine Wirkkomponente aufweist, die in der Bewegungsrichtung der Verbindungsstelle
bei Grundschwingung liegt.The
attenuator
is connected to the assembly such that the damping device
has an active component, in the direction of movement of the connection point
at fundamental vibration is.
Durch
Stoss oder Vibration eingebrachte Energie wird zumindest teilweise
in Energie der Schwingung um Schwingungsknoten umgesetzt.Energy introduced by shock or vibration will at least partially turn into energy implemented by vibration nodes.
Die
Schwingeinrichtung wird im folgenden auch kurz Schwinger genannt.The
Oscillating device is also called oscillator in the following.
Ist
sie mit der Baueinheit verbunden, ansonsten aber frei, so bilden
sich an der Schwingeinrichtung, bei Stößen oder Vibrationen, Schwingungen um
mindestens einen Schwingungsknoten, in diesem Fall auch freier Schwingungsknoten
genannt.is
they are connected to the assembly, but otherwise free to form
At the vibrating device, in shock or vibration, vibrations around
at least one vibration node, in this case also free vibration nodes
called.
Eine
Verbindungsstelle, an der das Bauteil drehbar an der Schwingeinrichtung
befestigt ist, wird im folgenden auch "erster Punkt" genannt. Der erste Punkt befindet sich
an einem freien Schwingungsknoten oder zumindest in dessen Nähe. Befindet
er sich nur in dessen Nähe,
so wird aufgrund der Position der Verbindungsstelle und der dort
befindlichen Masse die Position des Schwingungsknotens von der des
freien Schwingungsknotens zum ersten Punkt hin verlagert ("Verziehen des Schwingungsknotens"). Zur Vereinfachung
der Darstellung wird in den folgenden Beispielen angenommen, daß der erste
Punkt mit dem freien Schwingungsknoten zusammenfällt.A
Joint at which the component is rotatable on the vibrating device
is attached, is also called "first point" in the following. The first point is located
at a free node or at least in its vicinity. is
he just in the vicinity,
so is due to the position of the joint and the there
mass of the position of the vibration node of the of
free vibration node shifted to the first point ("warping of the vibration node"). For simplification
In the following examples, it is assumed that the first
Point coincides with the free node.
Im
Gegensatz zu o.g. GB 1498222 befindet sich
bei dieser Erfindung die Befestigung nicht an einem durch die Befestigung
erzwungenen Schwingungsknoten, sondern an einem freien Schwingungsknoten
oder zumindest in dessen Nähe.In contrast to og GB 1498222 In this invention, the attachment is not at a forced by the attachment node, but at a free node or at least in its vicinity.
Das
Bauteil wird im folgenden auch Masse genannt.The
Component is also called mass in the following.
Die
Schwingungsknoten stehen bei den o.g. Schwingungen still. Die o.g.
Schwingungen mit mindestens einem Schwingungsknoten sind jedoch
ggf. mit einer (niederfrequenteren) Grundschwingung überlagert,
bei der sich die Schwingungsknoten bewegen.The
Vibration nodes are at the o.g. Vibrations still. The o.g.
However, vibrations with at least one node are
possibly superposed with a (lower frequency) fundamental oscillation,
at which the vibration nodes move.
Die
Schwingungen um Schwingungsknoten sind zur Schockabsorbtion erwünscht, während die Grundschwingung
unerwünscht
ist. Die Erfindung basiert auf dem Grundgedanken, eine durch Stoss oder
Vibration in ein System eingebrachte Schockenergie mindestens teilweise
in Schwingungsenergie umzusetzen. Durch eine Verbindung eines Bauteils an
der Schwingeinrichtung im Bereich des Schwingungsknotens wird die Übertragung
der Vibrationen vermieden.The
Vibrations around nodes are desirable for shock absorption while the fundamental
undesirable
is. The invention is based on the idea, one by shock or
Vibration introduced into a system shock energy at least partially
to convert into vibrational energy. By connecting a component
the vibrating device in the region of the vibration node is the transmission
the vibrations avoided.
Durch
die Dämpfungseinrichtung
wird eine eventuell auftauchende, unerwünschte Grundschwingung unterdrückt oder
zumindest verringert. Sie wird so dimensioniert, daß einerseits
die Grundschwingung möglichst
schnell abklingt, daß andererseits über die
Dämpfungseinrichtung
keine wesentliche Schockübertragung
von der Baueinheit zum Bauteil stattfindet. Diese Dimensionierung
hat sich überraschenderweise
für viele
Fälle als
unkritisch erwiesen.By
the damping device
any suppressed, unwanted fundamental oscillation is suppressed or
at least reduced. It is dimensioned so that on the one hand
the fundamental vibration as possible
quickly subsides that on the other hand on the
attenuator
no significant shock transmission
takes place from the unit to the component. This dimensioning
has surprisingly
for many
Cases as
uncritical.
Eine
Unterdrückung
der Grundschwingung durch eine Dämpfungseinrichtung
ist in den o.g. GB 2080921
A und GB 1498222 nicht
gegeben.A suppression of the fundamental by a damping device is in the above GB 2080921 A and GB 1498222 not given.
Als
Schwinger ist jedes schwingfähige
Gebilde geeignet, das frei um einen Punkt schwingen kann. Der Schwinger
kann aus einem einzelnen Element bestehen oder aus mehreren zusammengesetzt
sein. Der Schwinger besteht aus mindestens einem federnden Element
und kann durch Hilfsmassen und dämpfende
Elemente ergänzt
sein (bevorzugt an natürlichen
Schwingungsbäuchen
montiert, Beispiele siehe unten).When
Schwinger is every swinging
Suitable structures that can swing freely around a point. The vibrator
can consist of a single element or composed of several
be. The oscillator consists of at least one resilient element
and can by auxiliary masses and steaming
Elements added
be preferred to natural
antinodes
mounted, examples below).
Die
Frequenz eines optional zusätzlich
angebrachten Tilgers ist auf die Grundschwingung des Schwingers
abgestimmt.The
Frequency of an optional addition
attached Tilgers is on the fundamental vibration of the vibrator
Voted.
Werden
sowohl Tilger als auch dämpfendes Glied
verwendet, so sind vorzugsweise die Dämpfungscharakteristik des Tilgers
(ein Tilgerdämpfer
parallel zur Tilgerfeder angeordnet, wie bekannt) und des dämpfenden
Glieds so aufeinander abgestimmt, daß die Grundschwingung spätestens
nach wenigen Schwingungen verschwindet.Become
both absorber and damper member
used, so are preferably the damping characteristic of the absorber
(a damper absorber
arranged parallel to the Tilgerfeder, as known) and the damping
Member coordinated so that the fundamental vibration at the latest
disappears after a few oscillations.
Anwendungsgebiet:Field of use:
Die
Erfindung hat den Vorteil, dass die Baueinheit und das Bauteil in
einem bestehenden System oder einer bestehenden Konstruktion nicht
verändert
werden müssen.
Stattdessen kann die Ausgestaltung und Dimensionierung der Schwingeinrichtung
mit der Dämpfungseinrichtung
unabhängig
von Baueinheit und Bauteil erfolgen, wobei die auftretenden Betriebsbedingungen
und/oder Kräfte
und/oder Massen der Baueinheit und des Bauteils berücksichtigt
werden können.
Dies gilt, bei ggf. vorhandenen Eigenschwingungen der Baueinheit
um Schwingungsknoten, unabhängig
von deren Position und Zugänglichkeit.
Darüber
hinaus kann die Erfindung nach einem Baukastenprinzip auf verschiedene
Systeme angewendet werden.The
Invention has the advantage that the structural unit and the component in
an existing system or structure
changed
Need to become.
Instead, the design and dimensioning of the vibrating device
with the damping device
independently
of assembly and component done, the operating conditions occurring
and / or forces
and / or masses of the structural unit and the component taken into account
can be.
This applies if there are any inherent vibrations of the unit
around vibration nodes, independently
from their position and accessibility.
About that
In addition, the invention can be based on a modular principle on various
Systems are applied.
Die
erfindungsgemäße Lösung kann
für eine Vielzahl
von Anwendungen eingesetzt werden: überall, wo ein Gegenstand (Masse)
gegen Schocks oder Vibrationen einer Einrichtung entkoppelt werden
soll, mit der der Gegenstand in mechanischer Verbindung steht. Motivation
zum Einsatz des Systems kann es auch sein, eine auf Seite der Baueinheit
befindliche Antriebseinheit (Motor, Achse, Getriebe) zu schonen: durch
die federnde Verbindung zwischen Baueinheit und Bauteil wird die
Antriebsseite geschont, ohne daß es
zu Schaukelbewegungen kommt, wie bei einfachen Feder-Masse-Systemen.The
inventive solution can
for a variety
used by applications: wherever an object (mass)
be decoupled against shocks or vibrations of a device
with which the object is in mechanical connection. motivation
It can also be to use the system, one on the side of the unit
spare drive unit (motor, axle, gearbox): by
the resilient connection between the unit and the component is the
Drive side spared without it
to rocking movements, as with simple spring-mass systems.
Die
Erfindung ist anwendbar für
eine schock- und schwingungstilgende Befestigung von Kameras an
einem Roboterhandling: Aufgrund von Regelungsschwingungen des Roboters
ergeben sich Vibrationen, die die Bildaufnahme stören, insbesondere bei
langen Auslegern, ebenso bei abrupten Änderungen des Geschwindigkeitsvektors;
letzteres kann bei Einzelbildaufnahmen beträchtliche Beruhigungszeiten
erforderlich machen, die taktzeitverlängernd sind. Solche Taktzeitverlängerungen
können
für die
Wirtschaftlichkeit einer Gesamtanlage von entscheidender Bedeutung
sein.The
Invention is applicable to
a shock- and vibration-damping attachment of cameras
a robot handling: due to control oscillations of the robot
Vibrations, which disturb the image acquisition, especially at
long arms, as well as abrupt changes in the velocity vector;
The latter can be used for single-frame shots considerable calming times
make necessary that are clock time-prolonging. Such cycle time extensions
can
for the
Profitability of a complete plant is crucial
be.
Die
oben geschilderte Aufgabe tritt in analoger Weise auf bei stark
beschleunigten Teilen in Geräten,
z.B. bei der Führung
von Druck-Köpfen
in Druckern oder bei der Draht-Zuführeinrichtung
von Bondmaschinen, aber auch Beschriftungseinrichtungen.The
The task described above occurs in an analogous manner at strong
accelerated parts in devices,
e.g. at the lead
of print heads
in printers or at the wire feeder
from bond machines, but also labeling devices.
Die
Erfindung kann u.a. eingesetzt werden zur stoß- und vibrationsunterdrückenden
Halterung von Kameras, die an vibrierenden Masten montiert sind
oder an Gestellen, in deren Nähe
sich z.B. eine Stanze befindet, von Spiegeln (Rückspiegel von Fahrzeugen, Spiegel
in Meßeinrichtungen
wie Spiegelgalvanometern), von aktiven Elementen wie Laserpointer,
wie sie z.B. für
Vermessungsaufgaben in der Bautechnik verwendet werden, von Lichtschlitzprojektoren
(strukturiertes Licht für
Bildverarbeitung), von Fahrzeugscheinwerfern und von Projektoren (z.B.
Beamer, die an vibrierenden Gebäudeteilen
befestigt werden müssen).The
Invention can i.a. be used for shock and vibration suppressing
Mounting of cameras mounted on vibrating masts
or on racks, near them
e.g. a punch is located, from mirrors (rearview mirrors of vehicles, mirrors
in measuring devices
like mirror galvanometers), of active elements like laser pointers,
as they are e.g. For
Surveying tasks used in construction engineering, from slit projectors
(structured light for
Image processing), vehicle headlights and projectors (e.g.
Projectors working on vibrating building parts
must be attached).
Die
Erfindung kann auch eingesetzt werden zur Befestigung von Festplatten
oder sonstigen schockempfindlichen Einrichtungen oder zur schock-
und schwingungstilgenden Aufstellung von Labortischen und Geräten.The
Invention can also be used for mounting hard disks
or other shock sensitive devices or for shock
and vibration-damping installation of laboratory benches and devices.
Die
Erfindung kann auch eingesetzt werden zur Rückstoß- und/oder Vibrationsunterdrückung bei handbetriebenen
Geräten
wie Preßlufthämmern, Schlagbohrern,
Heckenscheren, Handschraubautomaten und dergleichen, aber auch für einfache
Hämmer.The
Invention can also be used for recoil and / or vibration suppression in hand-operated
devices
such as jackhammers, impact drills,
Hedge trimmers, manual screw machines and the like, but also for simple
Hammers.
Die
Erfindung kann auch eingesetzt werden zur Stoß- und Vibrationsunterdrückung an
Fahrzeugen (Radaufhängung,
Fahrersitz, Fahrradsattel etc.).The
Invention can also be used for shock and vibration suppression
Vehicles (suspension,
Driver's seat, bicycle saddle, etc.).
Die
Erfindung kann auch eingesetzt werden als vibrationsdämmende Motorhalterung
in Fahrzeugen oder Gerätegehäusen.The
Invention can also be used as a vibration-damping motor mount
in vehicles or equipment housings.
Die
Erfindung kann auch eingesetzt werden zur stoß- und vibrationsunterdrückenden
Halterung von Meßaufnehmern
wie Mikrophonen, besonders interessant zur Aufnahme des Körperschalls
des Teils, an dem der Aufnehmer selbst befestigt ist.The
Invention can also be used for shock and vibration suppressing
Holder of transducers
like microphones, especially interesting for recording structure-borne noise
of the part to which the sensor itself is attached.
Die
Erfindung kann auch eingesetzt werden bei Maschinengestellen, zur
Unterdrückung
der Rückwirkung
daran befestigter, beschleunigter Teile (durch Linearachse, Pneumatikzylinder,
Roboter, Bandstopper etc.) auf das Gestell.The
Invention can also be used in machine frames, for
suppression
the retroactive effect
attached, accelerated parts (by linear axis, pneumatic cylinder,
Robot, tape stop etc.) on the rack.
Die
Erfindung kann auch eingesetzt werden zur Befestigung von Lautsprechern
oder Lautsprechersystemen, um die – in der Regel nicht vorhersagbaren – Resonanzen
der Teile, an denen der Lausprecher befestigt ist oder mit denen
er direkt oder indirekt in Verbindung steht, zu unterdrücken. In
analoger Weise kann die Erfindung auch eingesetzt werden zur Geräuschdämpfung,
z.B. bei der Motorbefestigung, um unerwünschte (mehr als eine Frequenz umfassende)
Resonanzen eines Fahrzeugs zu unterdrücken.The
Invention can also be used for mounting loudspeakers
or speaker systems to the - usually unpredictable - resonances
the parts to which the speaker is attached or with which
he is directly or indirectly related to repress. In
analogously, the invention can also be used for noise damping,
e.g. when mounting the motor to avoid unwanted (more than one frequency)
Suppressing resonances of a vehicle.
Die
Erfindung kann auch eingesetzt werden zur Absorption rotatorischer
Schocks, wie z.B. im Antriebsstrang von Automobilen, bei Bearbeitungsmaschinen
oder bei (handbetriebenen) Schraubautomaten.The
Invention can also be used to absorb rotational
Shocks, such as in the drive train of automobiles, in processing machines
or with (hand-operated) automatic screwdrivers.
Die
Erfindung kann auch eingesetzt werden zur Schockabsorption an Gebäuden insbesondere mit
dem Ziel der Erdbebensicherung.The
The invention can also be used for shock absorption on buildings, in particular with
the goal of earthquake protection.
Die
Erfindung wird nachstehend anhand von nicht einschränkenden
Ausführungsbeispielen
der Zeichnung näher
erläutert.
Es zeigen:The
Invention is described below by way of non-limiting
embodiments
closer to the drawing
explained.
Show it:
1 eine
schematische Ansicht eines stabförmigen
Biegeschwingers mit einseitiger Einspannung über ein Gelenk (linke Abbildung)
und einseitiger fester Einspannung (rechte Abbildung) mit der Ausbildung
eines feststehenden Schwingungsknotens ("erste Harmonische"), 1 a schematic view of a rod-shaped bending oscillator with one-sided clamping via a joint (left figure) and one-sided fixed clamping (right figure) with the formation of a fixed oscillation node ("first harmonic"),
2 einen
stabförmigen
Biegeschwinger wie in 1 dargestellt mit einer zusätzlich vorhandenen
Grundschwingung, 2 a rod-shaped bending vibrator as in 1 represented with an additional basic vibration,
3 eine
schematische Ansicht einer ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform eines stabförmigen Biegeschwingers
mit Dämpfungseinrichtung
(linke Abbildung mit einem schrägen
und einem horizontalen Dämpfer
in y-Richtung, rechte Abbildung mit einem, optional zwei schrägen Dämpfern), 3 a schematic view of a first embodiment according to the invention of a rod-shaped bending oscillator with damping device (left figure with an oblique and a horizontal damper in the y-direction, right figure with one, optionally two oblique dampers),
4 eine
schematische Ansicht einer zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform mit zweifach gekrümmtem Stab,
(linke Abbildung mit Schwingungen in x-Richtung, rechte Abbildung
mit Schwingungen in y-Richtung), mit teilweise näherungsweise zusammenfallenden
Schwingungsknoten, 4 2 is a schematic view of a second embodiment according to the invention with a double-curved rod, (left-hand image with vibrations in the x-direction, right-hand image with vibrations in the y-direction), with partially approximately coincident vibration nodes,
5 eine
schematische Ansicht einer dritten erfindungsgemäßen Ausführungsform mit einfach gekrümmten Stab
(linke Abbildung mit Schwingungen in x-Richtung, rechte Abbildung
mit Schwingungen in y- und z-Richtung), mit teilweise näherungsweise
zusammenfallenden Schwingungsknoten, 5 a schematic view of a third embodiment according to the invention with a single curved rod (left figure with oscillations in the x-direction, right figure with oscillations in the y- and z-direction), with partially approximately coincident nodes,
6A eine
schematische Ansicht einer vierten erfindungsgemäßen Ausführungsform mit einem gekrümmten Stab
(mit Schwingungen in x- und y-Richtung), mit zwei ersten Punkten
an verschiedenen Schwingungsknoten des selben Schwingers, 6A 3 is a schematic view of a fourth embodiment according to the invention with a curved rod (with oscillations in the x and y directions), with two first points at different nodes of the same oscillator,
6B eine
schematische Ansicht einer fünften
erfindungsgemäßen Ausführungsform
eines gekrümmten
Stabes mit drei Freiheitsgraden (mit Schwingungen in x-, y- und
z-Richtung), 6B 3 is a schematic view of a fifth embodiment according to the invention of a curved rod with three degrees of freedom (with vibrations in the x, y and z directions), FIG.
6C eine
schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen Ausführungsform mit zwei hintereinandergeschalteten
Schwingern für
drei Freiheitsgrade, 6C 3 shows a schematic view of an embodiment according to the invention with two inverters connected in series for three degrees of freedom,
7A eine
schematische Ansicht einer sechsten erfindungsgemäßen Ausführungsform
mit Schraubenfeder, mit Transversalschwingungen, 7A a schematic view of a sixth embodiment according to the invention with coil spring, with transversal oscillations,
7B eine
schematische Ansicht einer siebten erfindungsgemäßen Ausführungsform mit einer Kombination
aus Schraubenfeder und starren Stab, 7B a schematic view of a seventh embodiment according to the invention with a combination of coil spring and rigid rod,
7C eine
schematische Ansicht einer achten erfindungsgemäßen Ausführungsform mit einem Kernmaterial
und Hilfskörpern,
mit vergrößerter Ausschnittsansicht
von drei Varianten, 7C 3 is a schematic view of an eighth embodiment according to the invention with a core material and auxiliary bodies, with an enlarged detail view of three variants,
8 eine
schematische Ansicht einer neunten erfindungsgemäßen Ausführungsform mit drei ineinander
gedrehten Schraubenfedern, und Prinzipskizze in der Aufsicht von
drei Schwingungsknoten (Abbildung oben), 8th a schematic view of a ninth embodiment of the invention with three helical springs screwed together, and schematic diagram in the supervision of three vibration nodes (Figure above),
9 eine
schematische Ansicht einer zehnten erfindungsgemäßen Ausführungsform mit einem stehenden
Schwingstab, 9 a schematic view of a tenth embodiment of the invention with a standing vibrating rod,
10 eine
schematische Ansicht einer elften erfindungsgemäßen Ausführungsform mit einem beidseitig
eingespannten Schwinger, 10 FIG. 2 a schematic view of an eleventh embodiment according to the invention with a vibrator clamped on both sides, FIG.
11 eine
schematische Ansicht einer zwölften
erfindungsgemäßen Ausführungsform
mit fest eingespanntem Schwinger, 11 1 is a schematic view of a twelfth embodiment according to the invention with a fixed oscillator,
12A eine schematische Ansicht einer dreizehnten
erfindungsgemäßen Ausführungsform mit
transversal schwingenden Elementen, wobei die Einspannung des Schwingstabs über ein
Gelenk erfolgt, 12A a schematic view of a thirteenth embodiment according to the invention with transversely oscillating elements, wherein the clamping of the vibrating rod takes place via a joint,
12B eine schematische Ansicht einer vierzehnten
erfindungsgemäßen Ausführungsform mit
transversal schwingenden Elementen bei fester Einspannung des Schwingstabs
(Abbildung oben mit Dämpfer,
Abbildung unten für
einen höheren
Schwingungsmodus), 12B a schematic view of a fourteenth embodiment according to the invention with transversely oscillating elements with fixed clamping of the vibrating rod (Figure above with damper, figure below for a higher vibration mode),
13 eine
schematische Ansicht einer fünfzehnten
erfindungsgemäßen Ausführungsform, ähnlich zu
der zehnten Ausführungsform,
mit Tilger, 13 a schematic view of a fifteenth embodiment of the invention, similar to the tenth embodiment, with absorber,
14 eine
schematische Ansicht einer sechzehnten erfindungsgemäßen Ausführungsform, ähnlich zu
der elften Ausführungsform,
mit Tilger, 14 a schematic view of a sixteenth embodiment of the invention, similar to the eleventh embodiment, with Tilger,
15 eine
schematische Ansicht einer siebzehnten erfindungsgemäßen Ausführungsform ähnlich zu
der vierzehnten Ausführungsform
mit Schwingstäben
unterschiedlicher Resonanzfrequenz, 15 a schematic view of a seventeenth embodiment of the invention similar to the fourteenth embodiment with vibrating rods of different resonant frequency,
16 eine
schematische Ansicht einer achzehnten erfindungsgemäßen Ausführungsform mit
einer Parallelschaltung von Schwingstäben unterschiedlicher Dicke, 16 1 is a schematic view of an embodiment according to the invention with a parallel connection of oscillating rods of different thickness,
17 eine
schematische Ansicht einer neunzehnten erfindungsgemäßen Ausführungsform mit
einer Hintereinanderschaltung von zwei Anordnungen gemäß der achtzehnten
Ausführungsform, 17 1 is a schematic view of a nineteenth embodiment according to the invention with a series connection of two arrangements according to the eighteenth embodiment,
18 eine
schematische Ansicht einer zwanzigsten erfindungsgemäßen Ausführungsform eines
Schwingers aus mehreren schwingfähigen
Elementen, 18 1 is a schematic view of a twentieth embodiment according to the invention of a vibrator comprising a plurality of oscillatable elements,
19A eine schematische Ansicht einer einundzwanzigsten
erfindungsgemäßen Ausführungsform
mit parallel angeordneten Stäben
mit einer Detailansicht einer alternativen Ausgestaltung einer Dämpfungseinrichtung
(perspektivische Abbildung links unten, Aufsicht rechts unten), 19A a schematic view of a twenty-first embodiment according to the invention with parallel bars with a detailed view of an alternative embodiment of a damping device (perspective view bottom left, top right bottom view),
19B eine schematische Ansicht einer zweiundzwanzigsten
erfindungsgemäßen Ausführungsform ähnlich zu
der einundzwanzigsten Ausführungsform,
jedoch für
drei Freiheitsgrade, mit Schwingstäben gemäß der fünften Ausführungsform, 19B 12 is a schematic view of a twenty-second embodiment of the invention similar to the twenty-first embodiment, but for three degrees of freedom, with vibrating rods according to the fifth embodiment;
19C eine schematische Ansicht entsprechend der
zweiundzwanzigsten Ausführungsform,
zur Erläuterung
der Dimensionierung der Dämpfungseinrichtung, 19C a schematic view according to the twenty-second embodiment, for explaining the dimensioning of the damping device,
20 eine
schematische Ansicht eines erfindungsgemäßen Pressluftmeißels oder
dergleichen, 20 a schematic view of a compressed air chisel or the like according to the invention,
21 eine
schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen Schlagbohrmaschine oder
dergleichen, 21 a schematic view of a percussion drill according to the invention or the like,
22 eine
schematische Ansicht eines erfindungsgemäßen Hammers (Abbildung oben
mit einem, Abbildung Mitte mit zwei Schwingungsknoten, Abbildung
unten mit Dämpfer), 22 a schematic view of a hammer according to the invention (Figure above with a, illustration center with two nodes, bottom of Figure with damper),
23 eine
schematische Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Autositzes (Abbildung oben)
und eine schematische Schnittansicht der Sitzbefestigung (Abbildung
unten) gemäß einer
ersten Alternative, 23 1 is a schematic side view of a car seat according to the invention (Figure above) and a schematic sectional view of the seat attachment (Figure below) according to a first alternative,
24 eine
schematische Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Autositzes (Abbildung oben)
und eine Schnittansicht der Befestigung (Abbildung unten) gemäß einer
zweiten Alternative, 24 a schematic side view of a car seat according to the invention (Figure above) and a sectional view of the attachment (Figure below) according to a second alternative,
25 eine
schematische Ansicht eines erfindungsgemäßen Messaufnehmers oder dergleichen, 25 a schematic view of a sensor according to the invention or the like,
26 eine
schematische Ansicht eines erfindungsgemäßen Maschinengestells, 26 a schematic view of a machine frame according to the invention,
27 eine
schematische Schnittansicht eines erfindungsgemäßen Antriebstrangs, 27 a schematic sectional view of a drive train according to the invention,
28 eine
schematische Ansicht einer dreiundzwanzigsten erfindungsgemäßen Ausführungsform
mit drei Freiheitsgraden, 28 a schematic view of a twenty-third embodiment according to the invention with three degrees of freedom,
29 eine
schematische Ansicht einer vierundzwanzigsten erfindungsgemäßen Ausführungsform
mit zwei schwingenden Elementen, 29 a schematic view of a twenty-fourth embodiment according to the invention with two oscillating elements,
30 eine
schematische Ansicht einer fünfundzwanzigsten
erfindungsgemäßen Ausführungsform
mit Longitudinalschwingungen um einen Schwingungsknoten, in zwei
unterschiedlichen Momentaufnahmen gezeigt (Abbildung links in Nullstellung,
Abbildung rechts bei größerem Ausschlag), 30 a schematic view of a twenty-fifth embodiment according to the invention with longitudinal vibrations around a vibration node, shown in two different snapshots (left figure in the zero position, right figure with a larger rash),
31 eine
schematische Ansicht einer Radaufhängung mittels der fünfundzwanzigsten
Ausführungsform, 31 a schematic view of a suspension by means of the twenty-fifth embodiment,
32 eine
schematische Seitenansicht eines Fahrzeugsitzes insbesondere für einen
Traktor, 32 a schematic side view of a vehicle seat, in particular for a tractor,
33a und 33b schematische
Seitenansichten eines Fahrradsitzes. 33a and 33b schematic side views of a bicycle seat.
34 eine
schematische Ansicht einer zwei- oder dreidimensional wirkenden
erfindungsgemäßen Ausführungsform,
die aufgrund ihrer flachen Bauweise z.B. als Werkzeughalter an einem
Roboterhandling eingesetzt werden 34 a schematic view of a two- or three-dimensional acting embodiment of the invention, which are used as a tool holder on a robot handling due to their flat design
35 eine
schematische Ansicht einer eindimensional wirkenden erfindungsgemäßen Ausführungsform,
die aufgrund ihrer flachen Bauweise z.B. als Werkzeughalter an einer
Lineareinheit eingesetzt werden kann. 35 a schematic view of a one-dimensional acting embodiment of the invention, which can be used as a tool holder on a linear unit due to their flat design.
Lage von Schwingungsknoten:Location of vibration nodes:
Für einen
stabförmigen
Biegeschwinger ist die Lage der natürlichen Schwingungsknoten bei
verschiedenen Schwingungsmoden beispielsweise angegeben im Lehrbuch
H. Dresig, F. Holzweißig:
Maschinendynamik. Springerverlag, 5. Auflage, 2004, Tabelle 5.7.For one
rod-shaped
Flexural vibrator is the location of the natural nodes of vibration
different vibration modes, for example, indicated in the textbook
H. Dresig, F. Holzweißig:
Machine dynamics. Springerverlag, 5th edition, 2004, Table 5.7.
Für einseitige
Befestigung an Gelenk oder einseitiger Einspannung liegen die natürlichen Schwingungsknoten
bei einem Schwingungsmodus der ersten Harmonischen beim 0.736-fachen
bzw. 0.784-fachen der freien Stablänge, siehe 1.
Der Schwinger 4 ist in der linken Abbildung drehend gelagert,
in der rechten fest eingespannt (Punkt 3). Viele Aufgabenstellungen
lassen sich mit fester Einspannung konstruktiv einfacher lösen, siehe
die unten aufgeführten
Beispiele. Die Schwingungsform ist gestrichelt eingezeichnet. Der
erste Punkt 7 ist der feststehende Schwingungsknoten der
ersten Harmonischen und steht fest, mit oder ohne die im ersten
Punkt drehbar gelagerte Masse 12 (freier Schwingungsknoten).
Verlagert man die drehbare Befestigung der Masse leicht aus der
Position des freien Schwingungsknotens heraus, so wandert der Schwingungsknoten
mit, je nach Größe der Masse
und Grad der Verlagerung. Man kann also durch die Masse den Schwingungsknoten
etwas "verziehen". Die drehbare Befestigung
braucht sich also nur in der Nähe
des freien Schwingungsknotens zu befinden. Im folgenden wird zur
Vereinfachung der Darstellung davon ausgegangen, daß sich die drehbare
Befestigung genau im freien Schwingungsknoten Punkt befindet. Durch
mitschwingende Zusatzgewichte (z.B. an Schwingungsbäuchen oder
in deren Nähe)
kann die Lage der freien Schwingungsknoten verschoben werden.For one-sided attachment to the joint or one-sided restraint, the natural nodes in a first harmonic mode are 0.736 times and 0.784 times the free rod length, respectively 1 , The vibrator 4 is rotatably mounted in the left image, firmly clamped in the right (point 3 ). Many tasks can be solved structurally easier with fixed clamping, see the examples below. The waveform is shown in dashed lines. The first point 7 is the fixed node of the first harmonic and is fixed, with or without the rotatably mounted in the first point mass 12 (free vibration node). If you move the rotatable mounting of the mass slightly out of the position of the free vibration node, the vibration node moves along, depending on the size of the mass and the degree of displacement. So you can "spoil" the node by the mass something. The rotatable attachment therefore only needs to be close to the free vibration node. In the following, it is assumed that the rotatable attachment is located exactly in the free node node for ease of illustration. By resonating additional weights (eg at antinodes or in their vicinity), the position of the free nodes can be shifted.
Erschüttert man
die Halterung 2 mit einem Stoß in x- oder y-Richtung (1),
so wird der Schwinger zu Schwingungen um den ersten Punkt angeregt.Shake the holder 2 with a collision in the x or y direction ( 1 ), the oscillator is excited to vibrate around the first point.
Die
durch die Stöße oder
Vibration eingebrachte Energie wird zumindest teilweise in Schwingungsenergie
des Schwingers umgewandelt, wobei der erste Punkt in Ruhe bleibt.
Dabei ändert
sich im ersten Punkt die Orientierung des Schwingers, relativ zur
Masse. Die Position der Masse bleibt unter idealen Bedingungen in
Ruhe, die Masse behält
unter idealen Bedingungen auch ihre Orientierung aufgrund ihrer
Trägheit.
Der Schwinger gibt durch innere Reibung oder durch zusätzlich angebrachte,
nicht gezeichnete Dämpfung,
die Energie allmählich
wieder ab, ohne daß sich
die Position des ersten Punktes verändert (der Impuls-Unterschied
zwischen je zwei Schwingungen ist gering, außerdem ist das Vorzeichen aufeinander
folgender Impulsunterschiede alternierend). Vor dem Abklingen eingebrachte,
weitere Stöße können je
nach Phasenlage die Schwingung weiter vergrößern oder verringern, wobei
auch dabei die Position des ersten Punktes erhalten bleibt.The energy introduced by the shock or vibration is at least partially converted into vibrational energy of the vibrator, leaving the first point at rest. In the first point, the orientation of the vibrator changes relative to the mass. The position of the mass remains in ideal conditions at rest, the mass also retains its orientation due to its inertia under ideal conditions. The oscillator does not give by internal friction or by additionally attached, not drawn attenuation, the energy gradually back, without that the position of the first point changes (the pulse difference between each two oscillations is low, also the sign of successive pulse differences is alternating). Depending on the phase position, further shocks introduced before the decay can further increase or decrease the oscillation, whereby the position of the first point is retained as well.
Welcher
von mehreren möglichen
Schwingungsmoden eingenommen wird, wird zwar grundsätzlich durch
die anregende Bewegung ("Schock") beeinflußt, ist
jedoch wesentlich durch die Anwesenheit von Massen bei entprechenden
Schwingungsknoten bestimmt.Which one
of several possible
Although vibration modes is taken, is basically by
the stimulating movement ("shock") is affected
but essentially by the presence of masses in entprechenden
Vibration node determined.
Statische Orientierung:Static orientation:
Nun
ist unter realen Verhältnissen
dafür zu sorgen,
daß die
Orientierung der Masse nicht wegdriftet. Dies kann je nach Anwendung
durch konstruktive Mittel erreicht werden, wie aus den unten angegebenen
Anwendungsbeispielen ersichtlich.Now
is under real conditions
to ensure,
that the
Orientation of the mass does not drift away. This may vary depending on the application
can be achieved by constructive means, as shown below
Application examples can be seen.
Unterdrücken der
Grundschwingung:Suppress the
Fundamental:
Weiterhin
wird unter realen Verhältnissen
die Schwingung um Schwingungsknoten von einer Grundschwingung überlagert,
siehe 2, links bei drehender Einspannung eine unerwünschte starre Pendelbewegung,
rechts bei fester Einspannung eine unerwünschte Biegeschwingung, jeweils überlagert
durch die erwünschte
Schwingung um den ersten Punkt nach 1.Furthermore, under real conditions, the oscillation around vibration nodes is superimposed by a fundamental vibration, see 2 , left with rotating clamping an undesirable rigid pendulum motion, right with fixed clamping an undesirable bending vibration, each superimposed by the desired oscillation around the first point after 1 ,
Zur
Unterdrückung
der Grundschwingung werden erfindungsgemäß folgende Lösungen angeboten.
- 1. Anbringen einer Dämpfungseinrichtung, auch dämpfendes
Glied genannt, die am Schwinger im ersten Punkt oder an der Masse
befestigt ist, mit einer Wirkungskomponente, die in der Bewegungsrichtung
der Verbindungsstelle bei Grundschwingung liegt.
- 2. Optional zusätzliches
Anbringen eines klassischen Tilgers am ersten Punkt, der auf die
Grundfrequenz abgestimmt ist.
To suppress the fundamental vibration according to the invention the following solutions are offered. - 1. Attaching a damping device, also called damping member, which is attached to the vibrator in the first point or on the ground, with an active component, which is in the direction of movement of the joint at fundamental vibration.
- 2. Optional additional attachment of a classic damper at the first point, which is tuned to the fundamental frequency.
Durch
Anbringen eines Tilgers wird die Grundschwingung wirksam unterdrückt. Der
Tilger ohne Dämpfungseinrichtung
muß jedoch
nach Erfahrung des Anmelders sorgfältigst auf die Grundfrequenz
abgestimmt sein, sonst ergeben sich Interferenzen, die nach mehreren
Schwingperioden sogar zu einem zeitweiligen Aufschaukeln führen.By
Attaching a damper effectively suppresses the fundamental vibration. Of the
Tilger without damping device
must however
according to the applicant's experience, carefully to the fundamental frequency
be tuned, otherwise results in interference, which after several
Vibration periods even lead to a temporary rocking.
Erfindungsgemäß wird eine
Dämpfungseinrichtung
eingesetzt. Erfindungsgemäß wird das dämpfende
Glied einerseits direkt oder indirekt am ersten Punkt angesetzt,
andererseits an der schockbehafteten Baueinheit 2. Wider
Erwarten gelingt es nach Erfahrung des Anmelders mit einfachen Mitteln und
in unkritischer Dimensionierung, die Dämpfung so einzustellen, daß sich die
Schocks einerseits nicht merklich auf den ersten Punkt übertragen,
und daß andererseits
die Grundschwingung wirksam gedämpft
wird.According to the invention, a damping device is used. According to the invention, the damping member is attached on the one hand directly or indirectly at the first point, on the other hand on the shock-affected assembly 2 , Contrary to expectations, it succeeds in the applicant's experience with simple means and in uncritical dimensioning to adjust the damping so that the shocks on the one hand not significantly transferred to the first point, and on the other hand, the fundamental vibration is effectively attenuated.
3 zeigt
für eine
mit 1 und 2 ähnliche Anordnung beispielhaft
in schematischer Form die Anbringung eines dämpfenden Elements 30.
Es ist einerseits am ersten Punkt 7 und andererseits an
der schockbehafteten Baueinheit 2 befestigt. Durch die
schräge
Form der Anbringung wird sichergestellt, daß das dämpfende Glied 30,
in Richtung 31 wirksam, neben einer Wirkungskomponente
in Richtung 32 (hier z-Richtung) eine Wirkungskomponente in
Richtung 33 besitzt (hier: y-Richtung), letzgenannte Richtung
ist die Richtung der Bewegung des ersten Punkts bei Grundschwingung.
Je nach Aufgabenstellung kann das dämpfende Glied auch zusätzlich oder
ausschließlich
in der gewünschten
Richtung wirkend realisiert werden; in 3 ist mit 30a ein
direkt in dieser Richtung wirkendes dämpfendes Glied eingezeichnet,
siehe auch die unten ausgeführten
Anwendungsbeispiele. 3 shows for one 1 and 2 similar arrangement by way of example in schematic form the attachment of a damping element 30 , It's the first point on the one hand 7 and on the other hand on the shocked assembly 2 attached. The oblique shape of the attachment ensures that the damping member 30 , in the direction 31 effective, in addition to an impact component in the direction 32 (here z-direction) an effect component in the direction 33 owns (here: y-direction), latter direction is the direction of the movement of the first point at basic oscillation. Depending on the task, the damping member can also be realized additionally or exclusively acting in the desired direction; in 3 is with 30a a damping member acting directly in this direction is shown, see also the examples of application given below.
In
der in 3 gezeichneten Anordnung genügt für Schocks in y-Richtung ein
dämpfendes
Element wie gezeichnet. Zur Symmetrierung kann man zwei symmetrische
Elemente anbringen (in 3 rechts, zweites Element gestrichelt
gezeichnet); zur Dämpfung
von Schocks auch in x-Richtung kann man einen weiteren, nicht gezeichneten
Dämpfer einsetzen,
der schräg
zur Zeichenebene geneigt ist. Anstelle des gezeichneten Dämpfers kann
man einen voluminös
realisierten Dämpfer
aus einem plastisch nachgebendem Stoff verwenden (vgl. Beispiel 19A; Erläuterung
weiter unten).In the in 3 drawn arrangement is sufficient for shocks in the y direction a damping element as drawn. For balancing one can attach two symmetrical elements (in 3 right, second element shown in dashed lines); To damp shocks in the x-direction you can use another, not shown damper, which is inclined at an angle to the plane. Instead of the drawn damper, one can use a voluminously realized damper made of a plastically yielding material (see example 19A ; Explanation below).
Ausgestaltungenrefinements
Schwingeinrichtung:The rocker of:
Als
Schwinger kommen elastische Elemente in Gestaltungen beliebiger
bekannter Arten in Frage.When
Vibrators come elastic elements in designs of any
known species in question.
Zur
Erhöhung
der Nachgiebigkeit können z.B.
Stäbe durch
Schraubenfedern (Zylinderform) oder Spiralfeldern (Schneckenform)
ersetzt werden, siehe Beispiel 7A. Dadurch
gelingt eine Verkürzung
des Schwingers bei gleicher Nachgiebigkeit bzw. eine Erhöhung der
Nachgiebigkeit bei gleicher Länge,
ohne den Drahtdurchmesser verringern zu müssen.To increase the flexibility, for example, rods can be replaced by coil springs (cylindrical shape) or spiral fields (screw shape), see example 7A , This achieves a shortening of the oscillator with the same flexibility or an increase in the flexibility of the same length, without having to reduce the wire diameter.
Im
Beispiel 7B besteht der Schwinger 4 aus
einer Schraubenfeder und einem damit verbundenen starren Stab 71a.
Der starre Stab 71b ist bei drehbarer Lagerung im Punkt 3 Teil
des Schwingers, bei fester Einspannung nicht (dann liegt der Punkt 3 weiter
unten am Anfang der Feder).For example 7B is the oscillator 4 from a coil spring and an associated rigid rod 71a , The rigid rod 71b is at rotatable storage in the point 3 Part of the oscillator, with fixed clamping not (then the point is 3 further down at the beginning of the spring).
Bei
den Schwingern kann es sich um Schwingplatten handeln, wobei sich
die ersten Punkte an den Knotenlinien von Chladnischen Klangfiguren
befinden.at
the vibrators may be vibrating plates, wherein
the first points on the nodes of Chladnischen Klangfiguren
are located.
Bei
mehreren Schwingungsknoten (mehrere erste Punkte), auch nur eines
Schwingers, kann die Masse an diesen Punkten, also an mehreren Punkten,
drehbar befestigt sein; dies ist eine der konstruktiven Methoden,
das Wegdriften der Orientierung der Masse 12 relativ zur
Halterung 2 zu verhindern, ohne dazu mehrere Schwinger
einsetzen zu müssen.
Bei dem Beispiel von 6A reichen die beiden Knoten aus,
um einen Stab 12 statisch bestimmt zu stabilisieren.In the case of several vibration nodes (several first points), even of only one oscillator, the mass can be rotatably fastened at these points, ie at several points; This is one of the constructive methods, the drifting away of the orientation of the mass 12 relative to the bracket 2 to prevent, without having to use several oscillators. In the example of 6A The two nodes are enough to make a staff 12 statically determined to stabilize.
Konstruktiv
können
sich auch mehrere Schwinger einen gemeinsamen ersten Punkt teilen, siehe
z.B. den zentralen Punkt 7z in 23.Constructively, several oscillators can share a common first point, see eg the central point 7z in 23 ,
In
den Beispielen schwingen die Schwinger frei; sie können jedoch
grundsätzlich
schwingfähig
in zumindest teilweise elastische Materialien eingebettet sein.In
in the examples, the oscillators swing freely; they can, however
in principle
oscillatably
be embedded in at least partially elastic materials.
Es
sind aus mehreren einzelnen schwingfähigen Elementen zusammengesetzte
Schwinger möglich.
Ein Beispiel mit Federstab und Schraubenfeder findet sich in 18:
Eine
Kamera 1 soll an einem Bauteil 2 befestigt werden,
das hochfrequent vibriert und/oder abrupten Beschleunigungen ausgesetzt
ist, wie durch die punktierten Linien angedeutet. Das Koordinatensystem sei
mit z entlang der optischen Achse, x und y rechtwinkig dazu (x nicht
gezeichnet, rechtwinklig zu y). Stöße entlang der optischen Achse
führen
nur zu geringfügigen
Veränderungen
im Bild, gravierend sind jedoch Stoßkomponenten in x- und y-Richtung.
Letztere werden durch die Anordnung von 18 ausgeglichen.There are possible from several individual oscillatory elements composite vibrator. An example with spring bar and coil spring can be found in 18 :
A camera 1 should be on a component 2 which is vibrated at high frequency and / or subjected to abrupt accelerations, as indicated by the dotted lines. Let the coordinate system be at z along the optical axis, x and y at right angles to it (x not drawn, at right angles to y). Collisions along the optical axis only lead to slight changes in the image, but impact components in the x and y direction are serious. The latter are determined by the arrangement of 18 balanced.
Stöße im Angriffspunkt 3,
in x- oder y-Richtung, führen
zu Schwingungen um den ersten Punkt 7.Shocks in the point of attack 3 , in the x or y direction, cause vibrations around the first point 7 ,
Der
Schwinger ist am Angriffspunkt 3 drehbar und reibungsarm
befestigt und besteht aus dem Schwingstab 4, optional mit
einer oder mehreren am Schwingstab angebrachten Hilfsmassen 5 und
einer Haltefeder 6. Schwinger und Masse sind gegeneinander
drehbar im ersten Punkt 7. Die Masse 12 besteht
in 18 aus Kamera 1 (mit Objektiv), Halterung 8 und
Gegengewicht 9.The oscillator is at the point of attack 3 rotatably mounted and low friction and consists of the vibrating rod 4 optionally with one or more auxiliary masses attached to the vibrating rod 5 and a retaining spring 6 , The oscillator and mass are rotatable against each other in the first point 7 , The crowd 12 exists in 18 from camera 1 (with lens), mount 8th and counterweight 9 ,
Die
Haltefeder 6 ist zunächst
dazu da, den Stab vor dem Herunterfallen zu hindern. Sie ist Teil des
schwingenden Systems. Wenn die Elastizitäten so gewählt werden, daß die Haltefeder
in Relation zum Schwinger wesentlich weicher ist, funktioniert die
Anordnung nach 18 für Stöße in x- und y-Richtung gleichermassen,
auch mit nur einer Haltefeder. Diese Bedingung ist sowieso günstig, da
das Schwingverhalten dann nicht über
die Haltefeder durch Schocks beeinflußt wird. Natürlich kann
man auch zur Symmetrierung der Dynamik mehrere Haltefedern um den
Schwinger herum anordnen, z.B. auch in Form einer runden Membran.
Eine weich dimensionierte Rückstellfeder 10 stabilisiert
die Orientierung der Kamera. Die Orientierung geschieht jedoch bevorzugt
durch parallele Anordnungen von Anordnungen nach 18.The retaining spring 6 is initially there to prevent the rod from falling down. It is part of the oscillating system. If the elasticities are chosen so that the retaining spring in relation to the vibrator is much softer, the arrangement works after 18 For joints in the x and y direction alike, even with only one retaining spring. This condition is favorable anyway, since the vibration behavior is then not influenced by the retaining spring by shocks. Of course, one can also arrange for symmetrizing the dynamics of several retaining springs around the oscillator, for example, in the form of a round membrane. A softly dimensioned return spring 10 stabilizes the orientation of the camera. However, the orientation preferably occurs by means of parallel arrangements of arrangements 18 ,
Einspannung an Baueinheit:Clamping on unit:
Die
Schwingungseinrichtung kann an der Baueinheit drehbar (9, 12A, 13, 18) oder
fest eingespannt sein.The vibration device can be rotated on the structural unit ( 9 . 12A . 13 . 18 ) or firmly clamped.
In 9 beispielsweise
findet die Schockeinwirkung an einem Gelenk 3 statt. 11 zeigt eine
Anordnung mit fest eingespanntem Schwinger, mit Absorption in x-
und y-Richtung. Der Schwingstab 4 ist am Angriffspunkt 3 fest
eingespannt. Die Masse 12 ist rotationssymmetrisch, es
bedarf daher keiner konstruktiven Mittel zur Verhinderung der Verdrehung
um den ersten Punkt 7.In 9 For example, the shock is on a joint 3 instead of. 11 shows a fixed clamped oscillator, with absorption in the x and y direction. The vibrating rod 4 is at the point of attack 3 firmly clamped. The crowd 12 is rotationally symmetric, it therefore requires no constructive means for preventing the rotation about the first point 7 ,
Drehbare Befestigung:Rotatable attachment:
An
den ersten Punkten können
die drehbaren Befestigungen in jeder bekannten Art von Gelenken
realisiert sein, beispielsweise als Lager, als Schneide oder als
auf Biegung und/oder Torsion beanspruchtes Element wie Draht, Zapfen,
Stab, Schraubenfeder, Spiralfeder, kurze Blattfeder, gekreuzte Blattfedern.At
the first points
the rotatable fasteners in any known type of joints
be realized, for example, as a warehouse, as a cutting edge or as
element subjected to bending and / or torsion such as wire, pin,
Rod, coil spring, coil spring, short leaf spring, crossed leaf springs.
Dämpfungseinrichtung:Attenuator:
Die
dämpfenden
Elemente sind in den Figuren symbolisch gezeichnet und können real
in beliebiger bekannter Weise realisiert sein, z.B. als hydraulischer
oder pneumatischer Stoßdämpfer, als
Reibungsdämpfer,
als Dämpfungskörper, in
Form von Dämm-Material
oder als auf Zug/Druck/Scherung beanspruchtes, eventuell elastisch
vorgespanntes, plastisch nachgiebiges Material (zu Letzterem vgl. Beispiel 19A). Wesentlich ist das Vorhandensein einer Wirkrichtungskomponente,
die in der Bewegungsrichtung der Verbindungsstelle bei Grundschwingung
liegt. Als Dämpfungskörper eignet
sich beispielsweise eine Schaumstoff, der Schwingungen dämpft.The damping elements are symbolically drawn in the figures and can be real realized in any known manner, for example as a hydraulic or pneumatic shock absorbers, as a friction damper, as a damping body, in the form of insulating material or as on train / pressure / shear claimed, possibly elastic toughened, plastically yielding material (for the latter see example 19A ). What is essential is the presence of an effective direction component which lies in the direction of movement of the connection point at fundamental oscillation. As a damping body, for example, is a foam that dampens vibrations.
Hilfsmassen:Auxiliary masses:
Zur
Umsetzung der Schockenergie in Schwingungsenergie werden ausreichend
schwingende Masse und Amplitude benötigt. Um dies insbesondere
bei höheren
Harmonischen oder kleiner Bauweise zu erreichen, können erfindungsgemäß anstelle
einzelner Hilfsmassen auch Anordnungen nach 7c eingesetzt
werden: auf einem verhältnismäßig dünnen, elastischen
Kernmaterial 700 werden wie auf einer Perlenschnur Hilfsmassen
aufgefädelt; 701a..701c sind
Beispiele. Kernmaterial 700 und Hilfskörper 701a bilden zusammen
den Schwinger 4. Bei 701a und 701c (7c unten
Mitte) berühren
sich die Hilfsmassen punktuell, so daß die Biegung des Schwingers
nicht behindert wird. Bei 701b (7c unten
links) liegt zwischen den sich flächig berührenden Hilfsmassen eine dämpfende
Scheibe 702 für
schnelleres Abklingen der (gewollten) Schwingungen. Auch wenn die
Hilfsmassen auf dem Kernmaterial etwas Spiel haben, entsteht durch
dieses Spiel eine gewisse Dämpfung.
Im Beispiel 703 (7c unten rechts) ist der Schwinger 4 einstückig und
besitzt deutliche, regelmäßige oder
unregelmäßige Einkerbungen
zur Erhöhung
der Nachgiebigkeit (bevorzugt an Stellen starker Krümmung beim Schwingen)
zwischen dickeren Abschnitten.For the implementation of the shock energy in vibration energy sufficiently oscillating mass and amplitude are needed. In order to achieve this in particular with higher harmonics or smaller construction, according to the invention, instead of individual auxiliary compositions, arrangements can also be made 7c be used: on a relatively thin, elastic core material 700 are being threaded on a string of beads auxiliary masses; 701 .. 701c are examples. nuclear material 700 and auxiliary body 701 make up the vibrator together 4 , at 701 and 701c ( 7c bottom middle), the auxiliary masses touch selectively, so that the bending of the vibrator is not hindered. at 701b ( 7c bottom left) lies between the surface touching auxiliary masses a damping disk 702 for faster decay of the (wanted) vibrations. Even if the auxiliary masses have some play on the core material, this game creates a certain amount of damping. In example 703 ( 7c bottom right) is the oscillator 4 integral and has significant, regular or irregular notches to increase the compliance (preferably at points of strong curvature when swinging) between thicker sections.
Einen ähnlichen
Effekt erhält
man erfindungsgemäß durch
Umwickeln des Kernmaterials mit einem Draht, wie prinzipiell von
Klaviersaiten bekannt. Soll insgesamt Gewicht eingespart werden,
so wird man größere Hilfsmassen
bzw. Drahtlagen an den Bereichen der Schwingungsbäuche platzieren.A similar one
Receives effect
according to the invention
Wrapping the core material with a wire, as in principle of
Piano strings known. Should total weight be saved,
so you will become larger auxiliary masses
or place wire layers on the areas of the antinodes.
Zusatzdämpfer:Additional damper:
Um
ein nicht zu langes Ausschwingen des Schwingers der an sich gewünschten
Schwingungen um den ersten Punkt zu erzwingen, kann man, vorzugsweise
an den Schwingungsbäuchen,
freitragende Dämpfungsmittel
anbringen, wie Behälter,
die mit Granulat gefüllt
sind oder Umhüllungen/Einlagerungen
mit plastisch dämpfendem
Material. Die gleiche Funktion haben die oben erwähnten dämpfenden Scheiben 702 in 7c (unten
links).In order to force a not too long swinging the oscillator of the desired vibrations around the first point, you can, preferably on the antinodes, self-supporting damping means attach, such as containers that are filled with granules or sheaths / deposits with plastic damping material. The above-mentioned damping discs have the same function 702 in 7c (bottom left).
Tilger:TMD:
Ein
klassischer Schwingungstilger tilgt nur für eine bestimmte Resonanzfreqenz.
Bei der hier präsentierten
Anordnung ist es gerade umgekehrt: es werden alle Frequenzen bis
auf (sehr niedere und) die Grundfrequenz des Schwingers getilgt.
Erfindungsgemäß wird die
Masse der bisher beschriebenen Anordnungen mit einem zusätzlichen
Feder-Masse-System als Tilger ausgestattet. Für das Beispiel von 9 wird
die Anordnung in 13 vorgeschlagen; Grundschwingungen
in x- oder y-Richtung
werden durch den zusätzlichen
Schwinger 21 getilgt, der als federndes Pendel realisiert
ist. Der mit Schraubenfeder versehene Tilger 22 wirkt in
erster Linie in y-Richtung,
ein in x-Richtung wirkender Tilger ist nicht gezeichnet. Vorzugsweise
wird ein symmetrisch ringförmig
um den Tischfuß angeordneter,
federnd am Tischfuß befestigter
Tilger eingesetzt, z.B. mit einer Ringmembran.A classic vibration absorber eliminates only for a certain Resonanzfreqenz. In the case of the arrangement presented here, the reverse is true: all frequencies except for (very low and) the fundamental frequency of the oscillator are canceled out. According to the mass of the arrangements described so far is equipped with an additional spring-mass system as absorber. For the example of 9 the arrangement is in 13 proposed; Basic vibrations in the x or y direction are caused by the additional oscillator 21 erased, which is realized as a resilient pendulum. The spring-loaded absorber 22 acts primarily in the y-direction, an acting in the x-direction absorber is not drawn. Preferably, a symmetrically annular arranged around the table base, resiliently mounted on the table base Tilger is used, for example with a ring diaphragm.
14 zeigt
eine dementprechende Erweiterung der Anordnung von 10 um
zwei Tilger 22, zur Unterdrückung von Grundschwingungen
des Schwingstabes 4. Die dämpfenden Elemente nach 10 sind
bevorzugt zusätzlich
vorhanden (nicht gezeichnet). 14 shows a corresponding extension of the arrangement of 10 around two absorbers 22 , for the suppression of fundamental vibrations of the vibrating rod 4 , The damping elements after 10 are preferably additionally available (not shown).
Besonders
vorteilhaft ist die Kombination von Dämpfungseinrichtung und Tilger:
Auch bei geringfügig
verstimmtem Tilger werden einerseits die ersten Grund-Schwingungsperioden
durch den Tilger mit großer
Kraft unterdrückt,
andererseits tritt die oben beschriebene Interferenzerscheinung
nicht zutage, da nach einigen Schwingungsperioden die Schwingung
durch die Dämpfung
ohnehin unterdrückt
ist. Dämpfung
der Grundschwingung des Schwingers und eine Dämpfung des Tilgers sind aufeinander
abgestimmt.Especially
advantageous is the combination of damping device and absorber:
Even at slight
detuned absorbers become on the one hand the first fundamental vibration periods
through the absorber with big
Power suppressed,
On the other hand, the interference phenomenon described above occurs
Not apparent, because after a few oscillation periods the oscillation
through the damping
suppressed anyway
is. damping
the fundamental vibration of the vibrator and a damping of the absorber are on each other
Voted.
Zwei Freiheitsgrade:Two degrees of freedom:
Bei
Unsymmetrien des Schwingers ist die Lage der Schwingungsknoten grundsätzlich abhängig von
der Schwingungsrichtung. Dies sei am Beispiel von gekrümmten Stäben, wie
sie in einigen der unten aufgeführten
Beispiele zum Einsatz kommen, erläutert. Es sind Fälle realisierbar,
wo zumindest ein Schwingungsknoten zumindest näherungsweise unabhängig von
der Orientierung der Schwingung ist. Bei nur näherungsweisem Zusammenfallen
der Schwingungsknoten wird durch den oben erläuterten Effekt des "Verziehens" durch die Masse 12 ein
gemeinsamer Schwingungsknoten erzwungen.In the case of asymmetries of the oscillator, the position of the vibration nodes is fundamentally dependent on the direction of oscillation. This is illustrated by the example of curved bars, as used in some of the examples below. Cases can be realized where at least one vibration node is at least approximately independent of the orientation of the vibration. With only approximate coincidence of the nodes of vibration is by the above-described effect of the "distortion" by the mass 12 forced a common node vibration.
4 zeigt
die Lage der Schwingungsknoten eines zweifach gekrümmten Stabes,
für Schwingungen
in x-Richtung (links) und y-Richtung (rechts). Die ersten Punkte 7a1 und 7a2 liegen
nah beisammen, die ersten Punkte 7b1 und 7b2 weiter
auseinander. 5 zeigt die Lage der Schwingungsknoten eines
einfach gekrümmten
Stabes, für
Schwingungen in x-Richtung (links) und y-Richtung (rechts). Die ersten
Punkte 7a1 und 7a2 liegen nah beisammen, für den ersten
Punkt 7b1 gibt es keine Entprechung 7b2. 6A zeigt
mit einem gekrümmten
Stab ein Beispiel für
ein unsymmetrisches Objekt mit gut richtungsunabhängiger Lage
der Schwingungsknoten. Bei mehrdimensionalen Schwingungsproblemen werden
vorzugsweise solche Knoten verwendet, die dimensionsbezogen nah
beisammen liegen; über
die Masse werden sie dann an die gleiche Stelle "verzogen". 4 shows the position of the nodes of a doubly curved rod, for vibrations in x-direction (left) and y-direction (right). The first points 7a1 and 7a2 are close together, the first points 7b1 and 7b2 further apart. 5 shows the position of the vibration nodes of a single curved rod, for vibrations in x-direction (left) and y-direction (right). The first points 7a1 and 7a2 lie close together, for the first point 7b1 there is no meeting 7b2 , 6A shows with a curved rod an example of an asymmetrical object with good direction-independent position of the nodes. For multi-dimensional vibration problems, it is preferred to use those nodes which are closely related in terms of dimension; over the mass they are then "spoiled" in the same place.
Drei Freiheitsgrade:Three degrees of freedom:
6B zeigt
eine Schwingergeometrie, bei der die Schwingungsknoten 7 für alle drei
Koordinaten nahe beisammen liegen. Mit solchen Geometrien können erfindungsgemäße Anordnungen
realisiert werden, die in allen drei Koordinatenrichtungen wirksam
sind. Ein weiteres Beispiel findet sich in 28. 6B shows a vibrator geometry in which the vibration nodes 7 lie close together for all three coordinates. With such geometries arrangements according to the invention can be realized, which are effective in all three coordinate directions. Another example can be found in 28 ,
Torsions-Absorption mit
Transversalschwinger:Torsion absorption with
Transversalschwinger:
Eine
grundsätzliche
Lösung
zur Verwendung von transversal schwingenden Elementen zur Absorption
rotatorischer Schocks, wie sie z.B. im Antriebsstrang von Automobilen
auftreten oder bei Bearbeitungsmaschinen ("rupfen") oder Schraubautomaten, wird mit 12A aufgezeigt. Ein Drehmoment sei von einem Bauteil 15 auf
ein Bauteil 16 zu übertragen.
Die Bauteile 15 und 16 sind z.B. die Masseneines
Zweimassenschwungrades oder die betreffenden Teile einer torsionsgedämpften Kupplungs-Mitnehmerscheibe
mit daran befestigten Massen. In Analogie zu den bisherigen Figuren
fungiert hier Bauteil 15 als Bauteil 2, Bauteil 16 mit
den daran befestigten Teilen als Masse 12. Die Kraftübertragung
im stationären
Zustand oder bei niederfrequenten Drehmomentänderungen findet in bekannter
Weise federnd statt, wie über
die Druckfedern 20 symbolisiert. Zur Absorption abrupter
und hochfrequenter Drehmomentänderungen
befinden sich am Umfang erfindungsgemäße Anordnungen, bestehend aus
einem Schwinger 4, ggf. mit Hilfsmasse 5 (nicht
gezeichnet), drehend gelagert am Einbringpunkt 3, bei rotativen
Schocks um den ersten Punkt 7 schwingend. Am ersten Punkt
kann die Kraftübertragung
auf das Bauteil 16 direkt über ein Gelenk im ersten Punkt 7 stattfinden
(12A links), oder indirekt, abgefedert über eine
Kraftübertragungsfeder 14,
die einerseits am ersten Punkt 7 mit dem Schwinger und
andererseits mit Bauteil 16 verbunden ist (12A rechts). Am linken Schwinger wird auf eine
Feder 14 verzichtet; bevorzugt, aber nicht notwendigerweise wird
man den Aufbau symmetrisch realisieren. Über die Dimensionierung der
Federkonstanten und der Elastizität des Schwingstabes geschieht
die Abgrenzung zwischen konventionell abzufangenden niederfrequenten
und erfindungsgemäß zu absorbierenden,
hochfrequenten Drehmomentänderungen.
Falls erforderlich eingebrachte dämpfende Elemente 30 (teilweise
nicht gezeichnet) haben eine tangentiale Komponente.A fundamental solution for the use of transversally oscillating elements for absorbing rotational shocks, as occur, for example, in the drive train of automobiles or in processing machines ("plucking") or screwing machines, is associated with 12A demonstrated. A torque is from a component 15 on a component 16 transferred to. The components 15 and 16 For example, the masses of a dual mass flywheel or the relevant parts of a torsionally damped clutch drive plate with masses attached thereto. In analogy to the previous figures here component acts 15 as a component 2 , Component 16 with the attached parts as mass 12 , The power transmission in the steady state or low-frequency torque changes takes place in a known manner resilient, as on the compression springs 20 symbolizes. To absorb abrupt and high-frequency torque changes are at the periphery arrangements according to the invention, consisting of a vibrator 4 , if necessary with auxiliary mass 5 (not shown), rotatably mounted at the entry point 3 , with rotative shocks around the first point 7 swinging. At the first point, the power transmission to the component 16 directly over a joint in the first point 7 occur ( 12A left), or indirectly, cushioned by a power transmission spring 14 on the one hand at the first point 7 with the oscillator and on the other hand with component 16 connected is ( 12A right). On the left oscillator is on a spring 14 dispensed; Preferably, but not necessarily, the construction will be realized symmetrically. About the dimensioning of the spring constant and the elasticity of the vibrating rod is done the distinction between conventionally intercepted low-frequency and inventively to be absorbed, high-frequency torque changes. If necessary introduced damping elements 30 (partially not drawn) have a tangential component.
12B zeigt zwei Beispiele für einen entprechenden Lösungsansatz
bei fester Einspannung des Schwingstabs 4, oben für die Position
des ersten Punkts wie in 1 links, unten für einen
höheren Schwingungsmodus,
wobei an den freien natürlichen Knotenpunkten
weitere Massen 12 angebracht sind, um die Tendenz zur Schwingung
im gewünschten Modus
zu unterstützen.
Natürliche
Schwingungsknoten liegen bei diesem Modus bei fester einseitiger Einspannung
z.B. beim 0,35-fachen,
0,64-fachen und 0,91-fachen der Stablänge, s. og. Lehrbuch-Tabelle.
Am ersten Knoten befindet sich der erste Punkt, bei den beiden restlichen
befinden sich zusätzliche
Massen 12. Der fest eingespannte Schwingstab nimmt am ersten
Punkt 7 mit drehbarer Lagerung das Bauteil 16 mit,
optional über
den Umweg einer Feder 14. Am linken Schockabsorber in 12B ist die direkte Kraftübertragung gezeichnet, ohne
Feder 14. 12B shows two examples of an appropriate solution approach for fixed clamping of the vibrating rod 4 , above for the position of the first point as in 1 left, down for a higher vibration mode, where at the free natural nodes further masses 12 are attached to support the tendency to vibrate in the desired mode. Natural vibration nodes are in this mode with fixed one-sided clamping, for example, 0.35 times, 0.64 times and 0.91 times the rod length, s. above. Textbook table. The first node is the first point, the other two are additional masses 12 , The firmly clamped vibrating bar decreases at the first point 7 with rotatable mounting the component 16 with, optional via the detour of a spring 14 , At the left shock absorber in 12B is the direct power transmission drawn without spring 14 ,
Abrupte
Drehmomentstöße werden
vom Schwingstab aufgenommen, ohne auf das Bauteil 16 übertragen
zu werden. Natürlich
werden auch hier bevorzugt mehrere solche Schockabsorber-Anordnungen
am Umfang realisiert. Das Bauteil 16 kann als gemeinsame
Masse für
alle Schockabsorber wirken. Aufgrund der festen Einspannung der
Schwingstäbe
kann die in 12A mit den Federn 20 symbolisierte
weiche Drehmomentübertragung
grundsätzlich
entfallen. Ähnlich
wie in 9 wird man durch eine in Nähe des Angriffspunktes dickere
und am frei schwingenden Ende dünnere
Formgebung (kontinuierlicher Übergang)
einerseits eine gute Kraftübertragung
und andererseits eine nicht zu hohe Resonanzfrequenz anstreben.Abrupt torque surges are absorbed by the vibrating rod, without affecting the component 16 to be transferred. Of course, it is also preferable here to realize a plurality of such shock absorber arrangements on the circumference. The component 16 can act as a common mass for all shock absorbers. Due to the fixed clamping of the oscillating rods, the in 12A with the springs 20 symbolized soft torque transmission basically eliminated. Similar to in 9 you will aim for a good power transmission and on the other hand not too high a resonant frequency by a nearer to the point thicker and at the free-swinging end thinner shape (continuous transition).
Im
ersten Punkt 7 drehen sich Schwingstab 4 und Masse 16 lokal
gegeneinander.In the first point 7 turn oscillating rod 4 and mass 16 locally against each other.
Torsions-Absorption mit
Torsionsschwinger:Torsion absorption with
torsional oscillator:
Zur
Absorption rotatorischer Schocks können mit der erfindungsgemäßen Anordnung
auch Torsionsschwinger eingesetzt werden.to
Absorption of rotational shocks can be achieved with the arrangement according to the invention
Torsional oscillators are used.
27 zeigt
eine erfindungsgemäße Anordnung
zur Absorption von Torsionsschwingungen und Torsions-Schocks, mit
Antriebswelle 275 und Abtriebswelle 276. Dazwischen
befindet sich ein Rohr als Torsions-Schwinger 4, die Abtriebswelle
(mit den damit verbundenen Bauelementen) fungiert als Masse. Am
Torsions-Schwingungsknoten 7 ist das Rohr punktuell oder
ringförmig
an der Abtriebswelle befestigt (Befestigung 277), so daß sich die
Torsionsschwingungen (Pfeile) um die Masse herum drehen können (lokale
Drehung um radiale Achsen). Ein plastisch verformbares Material 279 befindet
sich in der Nähe
des Schwingungsknotens zwischen dem Schwinger 4 und einer
Verlängerung 278 der
Antriebswelle 275. Auch ein Reibungsdämpfer kann an dieser Stelle
eingebracht werden. 27 shows an inventive arrangement for the absorption of torsional vibrations and torsional shock, with drive shaft 275 and output shaft 276 , In between there is a tube as a torsional oscillator 4 , the output shaft (with the components connected to it) acts as a mass. At the torsional vibration node 7 the pipe is selectively or annularly attached to the output shaft (attachment 277 ) so that the torsional vibrations (arrows) can rotate around the mass (local rotation about radial axes). A plastically deformable material 279 is located near the vibration node between the transducer 4 and an extension 278 the drive shaft 275 , A friction damper can be introduced at this point.
In
der Zeichnung befindet sich die Befestigung 277 innerhalb
des Rohres (Abtriebswelle innerhalb Rohr), sie kann sich ebensogut
außen
befinden (Abtriebswelle außerhalb
Rohr), oder innen und außen.
Natürlich
kann auch umgekehrt der Schwinger als Vollmaterial und der Abtrieb
als den Schwinger umgebendes Rohr realisiert sein.In the drawing is the attachment 277 inside the tube (output shaft inside tube), it may just as well be outside (output shaft outside tube), or inside and outside. Of course, the oscillator as solid material and the output as the oscillator can also be reversed be realized surrounding pipe.
Der
Schwinger kann vorteilhaft anstelle eines Rohres durch mehrere parallel
angeordnete Stäbe
wie in 19A realisiert sein. Er kann
auch durch eine oder mehrere Schraubenfedern ersetzt werden, bevorzugt
ineinander gedrehte Schraubenfedern nach 8. Durch
solche Parallelschaltungen wird die Steifigkeit der einzelnen Elemente
verringert, bei trotzdem großer
statischer Belastbarkeit infolge Parallelschaltung.The oscillator may advantageously be replaced by a plurality of rods arranged in parallel, as in FIG 19A be realized. It can also be replaced by one or more coil springs, preferably in each other after rotated coil springs 8th , By such parallel circuits, the rigidity of the individual elements is reduced, while still high static load capacity due to parallel connection.
Longitudinalschwinger:longitudinal oscillator:
Auch
Longitudinalschwinger können
als erfindungsgemäße Anordnung
eingesetzt werden. 30 zeigt ein solches Beispiel
mit Longitudinalschwingungen. Eine Schraubenfeder ist nebeneinander
in verschiedenem Schwingungszustand gezeichnet, wobei ein Schwingungsknoten
im ersten Punkt 7 besteht. Der Punkt 7 ist stillstehend,
der Schwinger dreht sich im Punkt 7 lokal um den Punkt 7,
erkennbar an dem links und rechts unterschiedlichen Winkel a. Ein
Anwendungsbeispiel dafür
ist eine Radaufhängung
nach 31, siehe unten.Longitudinal oscillators can also be used as the arrangement according to the invention. 30 shows such an example with longitudinal vibrations. A coil spring is drawn side by side in different vibrational state, with a node in the first point 7 consists. The point 7 is stationary, the oscillator turns in the spot 7 locally around the point 7 , recognizable by the left and right different angles a. An example of this is a suspension according to 31 , see below.
Ein
Longitudinalschwinger nach 30 kann
auch gleichzeitig als Transversalschwinger nach 7A eingesetzt
werden. Damit sind Systeme, die in allen drei Koordinatenrichtungen
wirken, realisierbar.A longitudinal oscillator after 30 can also simultaneously as a transversal oscillator after 7A be used. This allows systems that work in all three coordinate directions to be realized.
Parallel- und Hintereinanderschaltung:Parallel and series connection:
Parallel-
und Hintereinanderschaltung erfindungsgemäßer Anordnungen sind möglich.Parallel-
and series connection of inventive arrangements are possible.
Insbesondere
kann durch Parallelschaltungen von Schwingern eine statisch bestimmte
Position und Orientierung der Masse ermöglicht werden.Especially
can be determined statically by parallel circuits of vibrators
Position and orientation of the mass are possible.
Ein
erfindungsgemäßer Ansatz
zur Verflachung der Grundfrequenz-Resonanzkurve ist die Parallelschaltung
mehrerer erfindungsgemäßer Anordnungen
mit unterschiedlicher Resonanzfrequenz, wirksam für die verschiedenen
Schwinger bei gleicher oder unterschiedlicher Harmonischer.One
inventive approach
to flatten the fundamental frequency resonance curve is the parallel circuit
several inventive arrangements
with different resonant frequency, effective for the different ones
Oscillators with the same or different harmonics.
Eine
Parallelschaltung ist besonders praktisch, wenn ohnehin mehrere
solche Einrichtungen parallelzuschalten sind. Ein Beispiel für eine Parallelschaltung
zeigt 8, mit drei ineinander gedrehten Schraubenfedern
(durchgehend, gestrichelt bzw. gepunktet gezeichnet), und mit den
drei ersten Punkten 7a, 7b, 7c, die sich
auf einer gemeinsamen Platte 25 befinden, die als Masse
dient oder an der die Masse befestigt ist. Die Position und Orientierung
der Platte und damit der Masse ist über die drei Punkte bestimmt.A parallel connection is particularly useful if several such devices are to be connected in parallel anyway. An example of a parallel connection shows 8th , with three helical springs (continuous, dashed or dotted), and with the first three points 7a . 7b . 7c that are on a common plate 25 which serves as a mass or to which the mass is attached. The position and orientation of the plate and thus the mass is determined by the three points.
16 zeigt
eine Parallelschaltung mit Schwingstäben unterschiedlicher Dicke,
eingesetzt zur Schockabsorption in x- und y-Richtung. Die Schwingstäbe haben
abhängig
von ihrer Dicke eine entsprechende Resonanzfrequenz. 16 shows a parallel connection with vibrating rods of different thickness, used for shock absorption in the x and y directions. The oscillating rods have a corresponding resonance frequency depending on their thickness.
17 zeigt
die Hintereinanderschaltung zweier solcher Anordnungen, wobei die
erste mit horizontalen Schwingstäben 4a in
z-Richtung wirkt (die zweite Anordnung und seine Nutzlast wirkt
als Masse für
die erste), die zweite Anordnung entspricht der 16 und
wirkt also in x-y-Richtung. Die x-y-z-Stöße werden am Bauteil 2a eingebracht.
Die Schwinger 4a der ersten Anordnung sitzen drehbar an
ihren Angriffspunkten 3a und sind an ihren ersten Punkten 7a über Stelzen 21 mit
dem Bauteil 2b verbunden. Durch die Schwinger 4a werden
Stöße in z-Richtung absorbiert.
Die Stelzen sind in dem speziellen Fall eingesetzt, damit die Schwinger 4a frei
schwingen können
(das wäre
nicht der Fall, falls das Bauteil 2b ein Rahmen anstelle
einer Platte wäre).
Die Schockabsorption in x-y-Richtung erfolgt wie in 10 mittels
Schwinger 4b, mit Angriffspunkten 3b und ersten
Punkten 7b. 17 shows the series connection of two such arrangements, the first with horizontal oscillating rods 4a acts in the z-direction (the second arrangement and its payload acts as a mass for the first), the second arrangement corresponds to the 16 and thus works in the xy direction. The xyz impacts are on the component 2a brought in. The vibrators 4a the first arrangement are rotatably seated at their points of attack 3a and are at their first points 7a over stilts 21 with the component 2 B connected. By the swingers 4a Shocks are absorbed in the z-direction. The stilts are used in the special case, so that the oscillator 4a can oscillate freely (that would not be the case if the component 2 B a frame instead of a plate would be). The shock absorption in the xy direction takes place as in 10 by means of a vibrator 4b , with attack points 3b and first points 7b ,
Zur
Vereinfachung der Zeichnung wurden in 16 und 17 gegenüberliegende
Schwinger nicht gezeichnet. Die Stäbe 4a werden in der
Praxis etwas durchhängen
(unschädlich).
In 16 und 17 wurde
aus zeichnungstechnischen Gründen Schwingstäbe mit quadratischem
Querschnitt gezeichnet; aus Symmetrierungsgründen sind jedoch Rundstäbe zu bevorzugen.To simplify the drawing were in 16 and 17 opposite swingers not drawn. The bars 4a will sag in practice (harmless). In 16 and 17 was drawing drawing reasons vibrating rods drawn with square cross-section; but for reasons of symmetry round rods are preferable.
Anordnungen
nach 16 und 17 können z.B.
für die
schockabsorbierende Montage von Kameras oder Festplatten verwendet
werden, indem man sie an den als Masse 12 bzw. 12a gezeichneten Teilen
direkt oder indirekt befestigt; sie stellen dann bei fester Montage
natürlich
einen Teil der Masse dar. Gleiche oder ähnliche Anordnungen können bei
Gebäuden
zwischen Fundament und Gebäudegrundplatte
zur Erdbebensicherung eingesetzt werden.Arrangements after 16 and 17 For example, they can be used for the shock-absorbing mounting of cameras or hard drives by attaching them to the ground 12 respectively. 12a drawn parts attached directly or indirectly; of course, they then constitute a part of the mass during fixed installation. Similar or similar arrangements can be used in buildings between the foundation and the building base plate for earthquake protection.
15 zeigt
ein Beispiel einer rotatorischen Schockabsorption nach 12B oben, wobei mehrere Schockabsorber unterschiedlicher
Resonanzfrequenz verwendet werden, im Beispiel anhand unterschiedlicher
Stabdicken und Stablängen
realisiert. Die Realisierung von unterschiedlichen Resonanzfrequenzen
ist natürlich
auch über
sonstige Geometrieunterschiede, Materialunterschiede oder verschiedene
Hilfsmassen oder Kombination hiervon möglich. 15 shows an example of a rotational shock absorption 12B above, wherein a plurality of shock absorbers of different resonant frequency are used, realized in the example based on different bar thicknesses and rod lengths. Of course, the realization of different resonance frequencies is also possible via other geometry differences, material differences or different auxiliary masses or combinations thereof.
19A zeigt eine Anordnung mit drei parallelen Stabschwingern 4,
die oben an einem Halter 2 fest eingespannt sind. Die Schwingungen
der Stäbe sind
gestrichelt eingezeichnet. Die parallel gezeichneten Stäbe sind
vorteilhaft, aber nicht notwendigerweise parallel. An einer unteren
Platte 190 sind die drei Schwinger 4 an den drei
ersten Punkten 7 drehbar befestigt. In praktischen Versuchen
hat sich eine drehbare Befestigung der Stäbe mittels horizontalen flexiblen
Bändern
bewährt,
die senkrecht durchbohrt sind, und über größeren Aussparungen in der Platte 190 gespannt
sind. Die dämpfenden
Elemente 30 sind schräg
zwischen der oberen und der unteren Platte befestigt. Aus zeichentechnischen
Gründen sind
nur zwei von vorzugsweise dreien gezeichnet, die so am Umfang etwas
versetzt oder mit Knicken versehen sind, daß sie sich nicht im Zentrum
berühren.
An der Platte direkt befestigt ist die Nutzmasse 12, z,.B.
eine nach unten gerichtete Kamera. Horizontale Erschütterungen
werden durch das System unterdrückt,
vertikale nicht. Vertikale Bewegungen sind bei dieser Kamera-Orientierung
unkritisch. Sie führen
insbesondere bei langen Brennweiten nicht zu verwackelten Bildern,
während
horizontale Bewegungen in diesem Fall gerade besonders kritisch sind. 19A shows an arrangement with three parallel bar vibrators 4 , the top of a holder 2 are firmly clamped. The vibrations of the rods are shown in dashed lines. The parallel drawn bars are advantageous, but not necessary in parallel. At a lower plate 190 are the three swingers 4 at the first three points 7 rotatably mounted. In practical experiments, a rotatable attachment of the rods has proven by means of horizontal flexible bands, which are pierced vertically, and larger recesses in the plate 190 are curious. The damping elements 30 are attached obliquely between the upper and lower plates. For technical reasons of the drawing, only two of preferably three are drawn, which are so slightly offset on the circumference or provided with creases that they do not touch in the center. Attached directly to the plate is the payload 12 , z, .B. a down-facing camera. Horizontal vibrations are suppressed by the system, vertical not. Vertical movements are not critical in this camera orientation. They do not lead to shaky images, especially with long focal lengths, whereas horizontal movements in this case are especially critical.
Die
gezeichneten Dämpfer
müssen
nicht direkt am ersten Punkt angreifen; sie können auch indirekt über die
Platte 190 mit dem Ersten Punkt verbunden sein (gestrichelt
gezeichnet: 30x).The drawn dampers do not have to attack directly at the first point; They can also indirectly over the plate 190 connected to the first point (dashed line: 30x ).
Die
gezeichneten Dämpfer
können
auch durch eine plastisch biegsame Masse ersetzt werden, die zwischen
den Platten befestigt wird, mit Aussparungen für die Schwingstäbe (z.B.
sektorförmigen Aussparungen
nach 19A unten).The drawn dampers can also be replaced by a plastically flexible mass, which is fixed between the plates, with recesses for the oscillating rods (eg sector-shaped recesses to 19A below).
19B zeigt die gleiche Anordnung, jedoch mit Schwingern 4 gemäß 6B.
Bei dieser Anordnung können
die Schwinger Stöße in allen
drei Richtungen (x,y,z) aufnehmen, wobei auch hier die ersten Punkte
stillstehen. Im Gegensatz zu 19A und
anderen Anordnungen haben die ersten Punkte 7 drei translatorische
Freiheitsgrade: die Punkte können
durch eine Kraft in allen Richtungen verschoben werden, während dies
in 19A für
die Z-Richtung nicht der Fall ist. Dimensionierungshinweise ergeben sich
aus der folgenden Erläuterung
der (zur Vereinfachung der Zeichnung) zweidimensionalen Darstellung
in 19C: Durch einen kurzen Schock (beliebige Richtung)
können
Grundschwingungen entstehen, die durch das dämpfende Element 30 absorbiert werden
sollen. Ist das dämpfende
Element zu stark eingestellt, (Extremfall: steifes Element), so
neigt es dazu, seine Länge
beizubehalten, der erste Punkt 7 wird sich also auf dem
strichpunktiert gezeichneten Kreis 191 bewegen; dabei wird
der Schwinger 4 nach oben in die punktiert gezeichnete
Lage 4a verschoben, das dämpfende Element 30 in
die punktiert gezeichnete Lage 30a, der erste Punkt 7 in
die Position 7a. Ist das dämpfende Element sehr schwach
eingestellt, so neigt es eher dazu, seine Länge zu verändern, der erste Punkt 7 wird
sich also entsprechend der natürlichen
Grundschwingung des Schwingers bewegen, durch die mit langen Strichen
angedeutete Lage 4b des Schwingers bzw. 30b des
dämpfenden Elements
angedeutet (erster Punkt in Position 7b). Das dämpfende
Element muß also
einerseits ausreichend stark eingestellt werden, um die Grundschwingung
ausreichend wirksam abzudämpfen,
andererseits darf die durch die Längenänderung des Dämpfers verursachte
Kraft (unter Berücksichtigung
der Geschwindigkeitsverhältnisse)
nicht stärker
sein als die für
die punktiert gezeichnete Lage erforderliche Federkraft. 19B shows the same arrangement, but with vibrators 4 according to 6B , In this arrangement, the oscillators can absorb shocks in all three directions (x, y, z), with the first points still resting. In contrast to 19A and other arrangements have the first points 7 three translatory degrees of freedom: the points can be displaced by a force in all directions, while in 19A for the Z-direction is not the case. Dimensioning instructions will become apparent from the following explanation of the (in order to simplify the drawing) two-dimensional representation in FIG 19C : A short shock (any direction) can cause fundamental vibrations caused by the damping element 30 to be absorbed. If the damping element is set too high (extreme case: rigid element), it tends to maintain its length, the first point 7 will be on the dot-dashed circle 191 move; this is the oscillator 4 upwards in the dotted drawn position 4a shifted, the damping element 30 in the dotted drawn position 30a , the first point 7 in the position 7a , If the damping element is very weak, it tends to change its length, the first point 7 will therefore move in accordance with the natural fundamental vibration of the vibrator, by the indicated by long strokes position 4b of the oscillator or 30b of the damping element indicated (first point in position 7b ). The damping element must therefore be sufficiently strong enough to dampen the fundamental vibration sufficiently effective, on the other hand, caused by the change in length of the damper force (taking into account the speed ratios) may not be stronger than the force required for the dotted line position required spring force.
6c zeigt
eine Hintereinanderschaltung zweier (stabförmiger) Schwinger, des ersten
Schwingers (61a) und des zweiten Schwingers (61b),
die an einem Punkt (62) miteinander verbunden sind, je nach
Anwendung fest oder drehbar. Bei drehbarer Befestigung können zur
Sicherung der statischen Lage nicht gezeichnete rotatorisch wirkende
Hilfsfedern am Drehpunkt verwendet werden. Bei fester Verbindung
sind die Schwinger vorzugsweise auf die gleiche Schwingfrequenz
abgestimmt, und haben besonders bevorzugt die gleiche Geometrie,
wie in der Zeichnung gezeigt; der erste Schwinger (61a)
ist in diesem Fall am Punkt 3 bevorzugt drehbar eingespannt.
Die Masse 12 ist am ersten Punkt 7 drehbar am
zweiten Schwinger befestigt. 6c shows a series connection of two (rod-shaped) oscillator, the first oscillator ( 61a ) and the second oscillator ( 61b ), which at one point ( 62 ) are fixed together, depending on the application or rotatable. With rotatable attachment can be used to secure the static position not drawn rotary acting auxiliary springs at the pivot point. With a fixed connection, the oscillators are preferably tuned to the same oscillation frequency, and more preferably have the same geometry as shown in the drawing; the first oscillator ( 61a ) is in this case at the point 3 preferably rotatably clamped. The crowd 12 is at the first point 7 rotatably mounted on the second oscillator.
Bei
Stößen auf
die Baueinheit 2 in y-Richtung wird der erste Schwinger
angeregt. Bei Stößen in z-Richtung
wird der zweite Schwinger angeregt. Bei Stößen in x-Richtung oder Stößen schräg zu den Koordinatenachsen
werden beide Schwinger angeregt. Bei fester Verbindung (62) tendiert
das System bei gemeinsamen Schwingungen beider Schwinger zu dem
in der Zeichnung angedeuteten Verhalten: beide Schwinger wechseln
gemeinsam zwischen der punktiert und der gestrichelt gezeichneten
Lage. Trotz fester Verbindung (62) verhält sich der zweite Schwinger
so, wie er sich als Einzelschwinger bei drehbarer Einspannung verhalten
würde.In case of impact on the unit 2 in the y-direction, the first oscillator is excited. For collisions in the z direction, the second oscillator is excited. For collisions in the x direction or impacts obliquely to the coordinate axes, both oscillators are excited. In the case of a fixed connection (62), the system tends to behave as indicated in the drawing in the case of common oscillations of both oscillators: both oscillators change together between the dotted and the dashed position. Despite fixed connection (62), the second oscillator behaves as it would behave as a single oscillator with rotatable clamping.
34 zeigt
eine Parallelschaltung zweier Hintereinanderschaltungen nach 6c,
mit gemeinsamem Punkt 3 und gemeinsamem erstem Punkt 7 (oben:
Draufsicht, unten: Seitenansicht, links etwa auf der Höhe von Schwinger 4c geschnitten, rechts
etwa auf der Höhe
von Schwinger 4b geschnitten). Die vier (stabförmigen)
Schwinger 4a,4b,4c,4d sind horizontal
orientiert zwischen Baueinheit 2 und Bauteil 12 angeordnet.
Die Baueinheit ist am Punkt 3 mit Schwinger 4a und 4c verbunden,
das Bauteil ist drehbar am ersten Punkt 7 mit Schwinger 4b und 4d verbunden.
Zwischen Baueinheit und Bauteil befinden sich ein oder mehrere Dämpfungseinrichtungen 30,
hier in Form eines zumindest teilweise plastisch verformbaren Materials
oder auch in Form von gegeneinander reibenden Flächen (letztere Version nicht
gezeichnet). Die Dämpfungseinrichtung
kann auch gleichzeitig eine in z-Richtung wirksame Kraftverbindung
darstellen, um a) bei stehender Anordnung (Bauteil steht auf Baueinheit
als Unterlage) eine Berührung
der Schwinger mit Bauteil oder Baueinheit zu verhindern, oder um
b) bei hängender
Anordnung (Bauteil hängt
an Baueinheit) das Herunterfallen des Bauteils zu verhindern. Um
dies sicher zu verhindern können
zusätzlich
zwischen Baueinheit und Bauteil Halteelemente 349 eingezogen
sein, auf Druck bzw. Zug wirkend. Die Halteelemente wirken wesentlich
in z-Richtung und sind in x- und y-Richtung verbiegbar. Anstelle
von Halteelementen kann auch eine horizontale (x-y)-Führung von
Baueinheit und Bauelement verwendet werden. Anstelle von Haltelementen können als
Schwinger auch Bänder
(Blattfedern) mit zumindest näherungsweise
rechteckigem Querschnitt verwendet werden, mit deutlich größerer Ausdehnung
des Rechtecks in z-Richtung. Bei symmetrischen Schwingern, ohne
Halteelemente und ohne Führung
wirkt die Anordnung in allen drei Koordinatenrichtungen; ansonsten
wirkt die Anordnung zumindest in x- und y-Richtung. Mit der Anordnung
gelingt eine sehr flache Bauweise (wesentlich flacher als aus darstellungstechnischen
Gründen
gezeichnet) bei Wirksamkeit in zwei bzw. drei Koordinatenrichtungen. 34 shows a parallel connection of two series connections after 6c , with a common point 3 and common first point 7 (top: top view, bottom: side view, left about at the height of Schwinger 4c cut, right about the height of Schwinger 4b cut). The four (rod-shaped) oscillators 4a . 4b . 4c . 4d are horizontally oriented between unit 2 and component 12 arranged. The unit is at the point 3 with vibrator 4a and 4c connected, the component is rotatable at the first point 7 with vibrator 4b and 4d connected. Between the unit and component are one or more damping devices 30 , here in the form of an at least partially plastically deformable material or in the form of rubbing against each other surfaces (latter version not shown). The damping device can also simultaneously effective in the z direction force represent a) in standing arrangement (component is on assembly as a base) to prevent contact of the oscillator with component or assembly, or b) in a hanging arrangement (component depends on unit) to prevent the falling of the component. In order to prevent this, in addition, between the unit and component holding elements 349 retracted, acting on pressure or train. The holding elements act substantially in the z-direction and are bendable in the x and y directions. Instead of holding elements can also be a horizontal (xy) -guide of the unit and the device can be used. Instead of holding elements can also be used as a vibrator bands (leaf springs) with at least approximately rectangular cross-section, with significantly greater extension of the rectangle in the z direction. For symmetrical oscillators, without holding elements and without guidance, the arrangement acts in all three coordinate directions; otherwise the arrangement acts at least in the x and y directions. With the arrangement succeeds a very flat design (much flatter than drawn for illustrative reasons) with effectiveness in two or three coordinate directions.
Es
ist nicht erforderlich, daß die
Schwinger, wie gezeichnet, rechtwinklig zueinander stehen. Die Schwinger
können
gekrümmt
sein, auch in die Zeichenebene hinein.It
is not required that the
Schwinger, as drawn, are perpendicular to each other. The vibrators
can
bent
be, even in the drawing plane.
Die
Anordnung kann aufgrund ihrer flachen Bauweise z.B. als Werkzeughalter
an einem Roboterhandling oder x-y-Tisch eingesetzt werden.The
Arrangement may be due to their flat design, e.g. as a tool holder
be used on a robot handling or x-y table.
35 zeigt
eine schematische Ansicht einer eindimensional (in y-Richtung) wirkenden
erfindungsgemäßen Ausführungsform,
entsprechend Aufbau 34, jedoch mit antiparallel
geschalteten Schwingern. Aufgrund der flachen Bauweise kann die
Anordnung z.B. vorteilhaft als Werkzeughalter an einer Lineareinheit
eingesetzt werden. 35 shows a schematic view of a one-dimensional (in y-direction) acting inventive embodiment, according to construction 34 , but with anti-parallel connected vibrators. Due to the flat design, the arrangement can be used advantageously as a tool holder on a linear unit, for example.
Es
hat sich gezeigt, daß Anordnungen
mit leicht unsymmetrischer Bauweise (z.B. nach 19A/19B, Erläuterung unten) zu Dreh-Vibrationen
neigen (bei trotzdem stabiler Mittelpunktsposition). Um ein genaues
Symmetrieren zu umgehen, können
die Dreh-Vibrationen auch durch "Nachschalten" einer Anordnung
nach 12A/12B/15 unterbunden
werden, grundsätzlich
auch durch "Nachschalten" eines Dreh-Tilgers.It has been shown that arrangements with slightly asymmetrical design (eg 19A / 19B , Explanation below) to torsional vibrations tend (with nevertheless stable center point position). In order to avoid a precise balancing, the rotational vibrations can also by "downstream" of an arrangement after 12A / 12B / 15 be prevented, in principle, by "downstream" of a rotary-Tilgers.
Bei
Hintereinanderschaltungen kann die zweite Anordnung so dimensioniert
werden, daß sie gleichzeitig
als Tilger für
die erste Anordnung wirkt. Durch die Hintereinanderschaltung wird
die Schock-Absorptionswirkung (Störamplitude) der Einzelanordnungen
multipliziert.at
The second arrangement can be dimensioned in series
be that at the same time
as an absorber for
the first arrangement works. By the series connection is
the shock absorption effect (interference amplitude) of the individual arrangements
multiplied.
Die
vorstehend beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen können miteinander
beliebig kombiniert werden. Erfindungsgemäß werden diese Ausführungsformen
nachstehend für
verschiedene Anwendungen beschrieben.The
The above-described preferred embodiments may be used together
can be combined arbitrarily. According to the invention, these embodiments
below for
various applications are described.
Anwendungenapplications
Festplatte etc.Hard disk etc.
In
einer Anwendung ist die Baueinheit ein Gehäuse und das Bauteil eine Datenspeichereinrichtung,
wie eine elektronische, magnetische, optische oder magneto-optische
Datenspeichereinrichtung, insbesondere eine Festplattenspeichereinrichtung oder
Laufwerk für
Plattenspeicher wie CD und DVD. Vorzugsweise werden mehrere parallelgeschaltete Schwingeinrichtungen
mit je drei Freiheitsgraden und einem dämfenden Element aus verformbarem
Material verwendet, siehe 28. Damit
läßt sich
eine flache Bauweise und preiswerte Dämpfung erreichen. Weitere Realisierungsbeispiele
zeigen 16 und 17.In one application, the assembly is a housing and the component is a data storage device, such as an electronic, magnetic, optical or magneto-optical data storage device, in particular a hard disk storage device or drive for disk storage such as CD and DVD. Preferably, a plurality of vibration devices connected in parallel, each with three degrees of freedom and a damping element made of deformable material are used, see 28 , This allows a flat design and low-cost damping can be achieved. Show further realization examples 16 and 17 ,
Kamera, Spiegel etc.:Camera, mirrors etc .:
In
einer Anwendung ist die Baueinheit ein Gestell oder Fahrzeug, und
das Bauteil eine optische Einrichtung, wie eine Aufnahmeeinrichtung,
insbesondere eine Kamera, eine optische Strahleinrichtung, insbesondere
ein Laser, oder ein Spiegel. Für Fahrzeugspiegel
werden vorzugsweise mindestens zwei parallelgeschaltete gleichartige
schwingenden Elemente verwendet. Der Aufbau kann dem nach 19A oder 19B entprechen.
Eine weitere erfindungsgemäße Anordnung
mit zwei schwingenden Elementen zeigt 29: An
der Baueinheit 2, hier dem Fahrzeug, z.B. an einem Motorradlenker,
sind zwei schwingende Elemente befestigt, an deren Schwingungsknoten
ist drehbar ein Rückspiegel 350 befestigt.
Vorteil der Befestigungsart ist, daß bei Schwingungen um die x-Achse
der Spiegel ohne Änderung
der Orientierung parallel verschoben wird. Bei drei schwingenden
Elementen wie in 19 gilt dies für alle Achsen.
Vibrationen und Stöße in x-
und y-Richtung werden über
die Schwinger absorbiert. Als dämpfendes
Element wird ein viskoses Material 353 verwendet, das mit
der Baueinheit über
eine Verlängerung 352 in
Verbindung steht.In one application, the structural unit is a frame or vehicle, and the component is an optical device, such as a recording device, in particular a camera, an optical beam device, in particular a laser, or a mirror. For vehicle mirrors, at least two similar oscillating elements connected in parallel are preferably used. The structure can according to 19A or 19B entprechen. A further arrangement according to the invention with two oscillating elements shows 29 : At the unit 2 , here the vehicle, for example on a motorcycle handlebar, two oscillating elements are attached to the vibration node is rotatable a rearview mirror 350 attached. Advantage of the attachment is that when oscillating about the x-axis of the mirror is moved parallel without changing the orientation. With three vibrating elements like in 19 this applies to all axes. Vibrations and shocks in the x and y direction are absorbed by the oscillators. As a damping element is a viscous material 353 used with the assembly over an extension 352 communicates.
Bohrhammer und dgl.:Hammer drill and the like:
In
einer Anwendung ist die Baueinheit eine Hand-Werkzeugmaschine wie ein Presslufthammer, ein
Elektromeißel,
eine Schlagbohrmaschine oder ein Bolzensetzgerät oder dergleichen, und das
Bauteil ist ein Halteteil, insbesondere ein Handgriff (Ziel: Vermeidung
einer Gesundheitsgefährdung).
Vorteilhaft befindet sich die Schwingungseinrichtung innerhalb des
Halteteils. Dies hat den Vorteil, dass eine Berührung der Schwingungseinrichtung
vermieden wird und eine mögliche
Fehlbenutzung ausgeschlossen wird.In one application, the assembly is a hand-held machine tool such as a jackhammer, an electric chisel, a percussion drill or a bolt-driver or the like, and the component is a holding part, in particular a handle (aim: avoidance of health hazard). Advantageously, the vibration device is located within the holding part. This has the advantage that a Touching the vibrator is avoided and a possible misuse is excluded.
20 zeigt
einen beidhändig
zu bedienenden Preßluftmeißel 200 oder
dergleichen, dessen Griff 201 mit einer erfindungsgemäßen Anordnung
vibrationsgeschützt
ist, wobei sich die schwingenden Teile zum Berührungsschutz im Griff befinden. 20 shows an ambidextrous compressed air chisel 200 or the like, whose handle 201 with a device according to the invention is vibration protected, with the vibrating parts are to touch protection in the handle.
21 zeigt
eine Schlagbohrmaschine, einen Elektromeißel, ein Bolzensetzgerät oder dergleichen,
dessen Griff mit einer erfindungsgemäßen Anordnung vibrationsgeschützt ist
(Schwinger am Gerät fest
eingespannt), wobei sich die Anordnung erfindungsgemäß im Griff 210 befindet. 21 shows a percussion drill, an electric chisel, a bolt gun or the like, the handle with a vibration-protected device according to the invention (oscillator fixedly clamped to the device), the arrangement according to the invention under control 210 located.
Hammer und dgl.:Hammer and the like:
In
einer Anwendung ist die Baueinheit ein Hammerkopf, und das Bauteil
der Griff des Hammers, Schwingeinrichtung und Dämpfungseinrichtung befinden
sich im Hammergriff, was eine kompakte Bauweise ermöglicht.In
In one application, the assembly is a hammer head, and the component
the handle of the hammer, vibrating device and damping device are located
in the hammer handle, which allows a compact design.
22 zeigt
einen einfachen Hammer oder dergleichen, dessen Griff 221 mit
einer erfindungsgemäßen Anordnung
vibrationsgeschützt
ist. Im einzelnen sind am Hammerkopf 2 zwei Schwingstäbe 4 fest angeordnet.
Der Griff 221 ist im Bereich des freien Schwingungsknotens
(Abbildung oben) bzw. der zwei Schwingungsknoten (Abbildung Mitte
und unten) der beiden Schwingstäbe 4 an
Verbindungsstellen 7 drehbar befestigt. In 22 unten
ist das dämpfende
Element 32 eingezeichnet, es besteht aus einem plastischen
Material, das, über
eine fixe, möglichst
steife Verlängerung 2a,
mit dem Hammerkopf 2 verbunden ist. Die beiden Schwinger 4 sind
am Hammerkopf fest eingespannt. Diese Anordnung mit zwei Schwingstäben hat
den Vorteil, dass auch bei der drehbaren Befestigung des Griffs
die statische Position vorgegeben ist. 22 shows a simple hammer or the like, whose handle 221 is vibration protected with an inventive arrangement. In detail, the hammer head 2 two oscillating rods 4 firmly arranged. The handle 221 is in the area of the free vibration node (Figure above) or the two vibration nodes (Figure middle and bottom) of the two oscillating rods 4 at joints 7 rotatably mounted. In 22 below is the damping element 32 drawn, it consists of a plastic material, which, over a fixed, stiff as possible extension 2a , with the hammer head 2 connected is. The two oscillators 4 are firmly clamped on the hammer head. This arrangement with two oscillating rods has the advantage that even with the rotatable mounting of the handle, the static position is predetermined.
Labortisch und dgl.:Laboratory table and the like:
In
einer Anwendung ist die Baueinheit die Standfläche für ein Gestell oder einen Tisch,
insbesondere ein Labortisch, und das Bauteil ist das Gestell bzw.
der Tisch, wobei im letzteren Fall sich die Schwingeinrichtung vorzugsweise
im Tischfuß befindet,
was dem Tisch ein elegantes Aussehen verleiht. Dies hat den Vorteil,
dass eine Berührung
der Schwingungseinrichtung vermieden wird und eine mögliche Fehlbenutzung
ausgeschlossen wird.In
In one application, the assembly is the footprint for a rack or table,
in particular a laboratory table, and the component is the frame or
the table, wherein in the latter case, the vibrating device preferably
located in the table base,
which gives the table an elegant look. This has the advantage
that one touch
the vibration device is avoided and a possible misuse
is excluded.
9 zeigt
mit einem stehendem Schwingstab 4 eine Anordnung zur Absorption
horizontaler Stöße an einem
Labortischfuß,
der als Masse 12 fungiert. Ist der Tisch ausreichend starr,
so ist er gemeinsame Masse für
ggf. mehrere Füße. Der
Tischfuß ist zumindest
am unteren Ende innen hohl, in dem Hohlraum befindet sich der Schwinger,
bestehend aus Schwingstab 4 und ggf. einer oder mehreren
Hilfsmassen 5. Der Schwingstab trägt am unteren Ende das Tischgewicht
und ist dort etwas stärker.
Der Schwingstab 4 steht im Angriffspunkt 3 frei
drehbar gelagert auf dem Bauteil 2. Aufgrund der Verstärkung und
aufgrund der Hilfsmasse 5 ist der erste Punkt gegenüber dem
Standardfall (1 links) nach unten verschoben.
Wegen des ansonsten unstabilen Gleichgewichts sind Rückstellfedern 10 angebracht. Schocks
am Bauteil 2, die in x- oder y-Richtung wirken, werden
durch den Schwinger absorbiert. Falls erforderlich, wird eine eventuell
aufkommende Grundschwingung durch dämpfende Elemente 30, die
eine horizontale Wirkkomponente besitzen und zumindest näherungsweise
am ersten Punkt 7 ansetzen, unterbunden. Die eingezeichneten
dämpfenden Elemente
greifen hier nicht direkt am ersten Punkt an, sondern indirekt über ein
erstes Bauelement 901. 9 shows with a standing swinging bar 4 an arrangement for the absorption of horizontal impacts on a laboratory bench foot, as a mass 12 acts. If the table is sufficiently rigid, it is common ground for possibly several feet. The table base is hollow at least at the lower end inside, in the cavity is the oscillator, consisting of vibrating rod 4 and optionally one or more auxiliary masses 5 , The vibrating bar carries the table weight at the lower end and is a bit stronger there. The vibrating rod 4 is at the point of attack 3 freely rotatably mounted on the component 2 , Because of the gain and because of the auxiliary mass 5 is the first point compared to the standard case ( 1 left) down. Because of the otherwise unstable equilibrium are return springs 10 appropriate. Shocks on the component 2 that act in the x or y direction are absorbed by the transducer. If necessary, a possibly arising fundamental oscillation by damping elements 30 which have a horizontal active component and at least approximately at the first point 7 start, stopped. The marked damping elements do not attack directly at the first point, but indirectly via a first component 901 ,
Ein
Beispiel zum Abfangen vertikaler Stöße zeigt 10,
mit einem beidseitig eingespannten Schwinger 4 und zwei
ersten Punkten 7, mit der Masse 12. Die Masse 12 könnte z.B.
ein Tischfuß sein, der
gegen vertikale Schocks gesichert werden soll. Aus zeichentechnischen
Gründen
wurde eine eventuell durch die Schwerkraft bedingte auftretende Durchbiegung
nicht gezeichnet.An example of intercepting vertical impacts shows 10 , with a vibrator clamped on both sides 4 and two first points 7 , with the crowd 12 , The crowd 12 For example, it could be a table base that should be secured against vertical shocks. For technical drawing reasons, any bending caused by gravity was not drawn.
Man
kann Anordnungen nach 9 und 10 hintereinanderschalten,
so daß Stöße in allen drei
Raumrichtungen abgefangen werden.One can arrange according to 9 and 10 one after the other, so that shocks are intercepted in all three spatial directions.
Fahrzeugsitz:Car seat:
In
einer Anwendung ist die Baueinheit ein Fahrzeug und das Bauteil
ein Fahrzeugsitz.In
In one application, the assembly is a vehicle and the component
a vehicle seat.
23 zeigt
einen Autositz 230 oder dergleichen, der mit einer erfindungsgemäßen Anordnung gegen
vertikale Stöße und hochfrequente
Vibrationen geschützt
ist. Mehrere überkreuz
liegende stabförmige
Schwinger (z.B. Flachstahl) sind an einer ringförmigen Halterung fest eingespannt.
Anstelle eines Rings und kreuzförmiger
Stabstruktur sind natürlich
auch "kartesische" Formen mit rechteckiger
Einspannung 2 und parallel (überkreuz) liegenden Schwingern
möglich.
Zur Erhöhung
der Befestigungssicherheit können
die Stäbe
durch eine Platte (ggf. mit Löchern
zur Erhöhung
der Flexibilität)
ersetzt werden, wobei sich die ersten Punkte an den Knotenlinien
von Chladnischen Klangfiguren befinden. Eine alternative Anordnung
zeigt 24 für Spezialanwendungen, bei der
durch diese Konstruktion eine gewünschte weiche Grundfederung
erreicht wird. 23 shows a car seat 230 or the like, which is protected with an inventive arrangement against vertical shocks and high-frequency vibrations. Several cross-lying rod-shaped oscillator (eg flat steel) are firmly clamped to an annular holder. Instead of a ring and cross-shaped rod structure are of course also "Cartesian" shapes with rectangular clamping 2 and parallel (cross) lying oscillators possible. To increase the security of fixation, the bars can be replaced by a plate (possibly with holes to increase flexibility), with the first points on the nodal lines of Chladnischen Klangfiguren. An alternative arrangement shows 24 for special applications, where this design achieves a desired soft basic suspension.
Eine
erfindungsgemäße Anordnung
eines Fahrzeugsitzes für
eine landwirtschaftliche Maschine, wie einen Traktor oder dergleichen
zeigt 32. Eine erfindungsgemäße Anordnung
für ein
Fahrrad zeigen 33a und 33b,
mit leicht unterschiedlicher Geometrie, wobei vorteilhaft der Fahrradsattel durch
eine zusätzliche
federnde Einrichtung 332 gestützt wird (z.B. eine Schraubenfeder,
parallel zum dämpfenden
Element, nur in 33b gezeichnet). Mit dieser
zusätzlichen
federnden Einrichtung wird im wesentlichen das statische Gewicht
des Fahrers abgefangen, während
mit dem Schwinger neben dem statischen Gewicht die Stöße abgefangen
werden (vgl. auch Feder 20 in 12a oder
Feder 310 in 31, Beschreibung unten). Feder 332 und
Dämpfer
können
in Kombination als gemeinsames Bauelement realisiert sein, z.B.
als Feder mit zwischen den Windungen eingelagertem plastischem Material.An inventive arrangement of a vehicle seat for an agricultural Maschi ne, as a tractor or the like shows 32 , An arrangement according to the invention for a bicycle show 33a and 33b , with slightly different geometry, wherein advantageously the bicycle saddle by an additional resilient device 332 is supported (eg a coil spring, parallel to the damping element, only in 33b drawn). With this additional resilient device essentially the static weight of the driver is intercepted, while the shock absorber in addition to the static weight, the shocks are intercepted (see also spring 20 in 12a or spring 310 in 31 , Description below). feather 332 and dampers can be realized in combination as a common component, for example as a spring with interposed between the windings plastic material.
Gestell von Handhabungsautomat:Frame of automatic handling machine:
In
einer Anwendung ist das Bauteil ein Gestell und die Baueinheit der
bewegliche Teil eines Handhabungsgeräts, das an dem Gestell befestigt ist.In
In one application, the component is a frame and the assembly of the
movable part of a handling device, which is attached to the frame.
26 zeigt
ein Maschinengestell 260, an dem über eine erfindungsgemäße Anordnung
eine Linearachse 261 befestigt ist. Durch abruptes Bremsen
oder Beschleunigen der Achse entstehen Stöße, die das Gestell zu Schwankungen
veranlassen, die z.B. schädlich
sind, wenn am Gestell schwingungsempfindliche Geräte (z. B.
eine Kamera 262, die auf das Arbeitsfeld 264 gerichtet
ist) montiert sind. Durch die erfindungsgemäße Anordnung werden die Schwankungen
unterbunden, außerdem
wird die Stoßbelastung
des Gestellmaterials, des Hallenbodens etc. verringert. Die beiden
Schwinger 4 sind als federnde Bänder (Blattfedern) ausgebildet,
mit dem ersten Punkt 7, wo sie mit senkrechter Drehachse
an den senkrechten Elementen 263 befestigt sind. Die Schwingungen
sind gestrichelt eingezeichnet. Von den dämpfenden Elementen ist nur
eines eingezeichnet. Mit gleichen oder sinngemäß modifizierten Konstruktionen
wird die gleiche Wirkung natürlich
auch erreicht bei gestellmontierten Robotern, Bandstoppern, Pneumatikzylindern
etc. 26 shows a machine frame 260 in which a linear axis via an inventive arrangement 261 is attached. Abrupt braking or acceleration of the axle results in shocks that cause the frame to fluctuate, which can be harmful, for example, if the device is sensitive to vibration (eg a camera) 262 working on the field of work 264 directed) are mounted. By the arrangement according to the invention, the fluctuations are suppressed, also the impact load of the frame material, the hall floor, etc. is reduced. The two oscillators 4 are designed as resilient bands (leaf springs), with the first point 7 where they are with vertical axis of rotation on the vertical elements 263 are attached. The vibrations are shown in dashed lines. Of the damping elements only one is drawn. With the same or mutatis mutandis modified constructions, the same effect is of course also achieved in rack-mounted robots, tape stoppers, pneumatic cylinders, etc.
Abtriebswelle:Output shaft:
In
einer Anwendung ist die Baueinheit eine erste rotierende Einrichtung,
wie eine Antriebswelle, vorzugsweise von einem Fahrzeug, und das
Bauteil eine zweite rotierende Einrichtung, wie eine Abtriebswelle.
Hierzu können
Anordnungen mit transversal schwingenden Elementen nach 12A, 12B, 15 (Beschreibung
s.o.) verwendet werden oder Anordnungen mit Torsionsschwingern nach 27.In one application, the assembly is a first rotating device, such as a drive shaft, preferably from a vehicle, and the component is a second rotating device, such as an output shaft. For this purpose, arrangements with transversely oscillating elements according to 12A . 12B . 15 (Description above) or arrangements with torsional oscillators 27 ,
Mikrophon und dgl.:Microphone and the like:
In
einer Anwendung ist das Bauteil eine akustischer Sensor, wie ein
Mikrofon, Schwingungsmesser, Seismograph, Hörgerät oder dergleichen, und die
Baueinheit eine Einrichtung, an der das Bauteil befestigt ist. Bei
Hörgeräten, insbesondere
dem In-Ohr-Typ, besteht die Aufgabe, Körperschall des Gehäuses möglichst
gut vom Mikrophon zu isolieren, um akustische Rückkopplungen zu vermeiden.
Daher wird das Mikrophon möglichst
gut gedämpft
im Hörhilfegerät aufgehängt. Auch
die unerwünschte Übertragung
von Körperschall
(Knochen) auf das Mikrophon wird dadurch unterdrückt.In
In one application, the component is an acoustic sensor, such as a
Microphone, vibration meter, seismograph, hearing aid or the like, and the
Assembly means a device to which the component is attached. at
Hearing aids, in particular
the in-ear type, the task of structure-borne noise of the housing as possible
isolate well from the microphone to avoid acoustic feedback.
Therefore, the microphone is possible
well steamed
suspended in the hearing aid. Also
the unwanted transmission
of structure-borne noise
(Bone) on the microphone is thereby suppressed.
Umgekehrt
ist die erfindungsgemäße Anordnung
besonders vorteilhaft zur Aufnahme von Körperschall der Baueinheit selbst.Vice versa
is the arrangement according to the invention
particularly advantageous for receiving structure-borne noise of the assembly itself.
25 zeigt
einen Meßaufnehmer 250 (Meßspitze
oder Meßstrahl 253,
Meßeinrichtung 252, z.B.
Piezokristall), z.B. ein Mikrophon für Luftschall oder Wasserschall,
oder dergleichen, mit einer erfindungsgemäßen stoß- und vibrationsunterdrückenden
Halterung, um Störsignale,
die von der Halterung kommen, zu unterdrücken. In der Figur ist speziell der
besonders interessante Fall der Aufnahme von Körperschall des Prüfkörpers 251 gezeigt,
also des Teils, an dem der Aufnehmer selbst befestigt ist. Bei dieser
Aufgabenstellung können
Vibrationen des Prüfkörpers, die
vom Meßaufnehmer
mitgemacht werden, nicht erfaßt
werden. Dieser Effekt wird durch die erfindungsgemäße Anordnung
vermieden. 25 shows a transducer 250 (Measuring tip or measuring beam 253 , Measuring device 252 , eg piezocrystal), eg a microphone for airborne or waterborne noise, or the like, with a shock and vibration suppressing support according to the invention in order to suppress interference signals coming from the holder. In the figure is especially the most interesting case of recording structure-borne noise of the specimen 251 shown, that is, the part to which the transducer itself is attached. In this task, vibrations of the specimen, which are attended by the transducer can not be detected. This effect is avoided by the arrangement according to the invention.
Lautsprecher:Speaker:
In
einer Anwendung ist die Baueinheit ein Lautsprecher und das Bauteil
die Einrichtung, an der der Lautsprecher befestigt ist. Damit werden
die – in der
Regel nicht vorhersagbaren – Resonanzen
der Teile, an denen der Lausprecher befestigt ist oder mit denen
er direkt oder indirekt in Verbindung steht, unterdrückt.In
In one application, the assembly is a speaker and the component
the device to which the speaker is attached. With that
the - in the
Usually unpredictable - resonances
the parts to which the speaker is attached or with which
he is directly or indirectly related, suppressed.
Motorhalterung:Motor bracket:
In
einer Anwendung ist die Baueinheit ein Motor und das Bauteil ein
Fahrgestell oder ein Gerätehäuse. Damit
werden Fahrgestell- bzw. Gehäusevibrationen
verringert und damit auch die damit verbundene Schallemission. Vorteilhaft
besitzt in Fällen,
in denen entlang der Motorachse keine oder nur geringe Vibrationen
auftreten, die Schwingungseinrichtung aus Aufwands- und Stabilitätsgründen nur zwei
Freiheitsgrade in der Ebene senkrecht zur Motorachse.In
In one application, the assembly is an engine and the component
Chassis or a device housing. In order to
Chassis or housing vibrations
reduces and thus the associated sound emission. Advantageous
owns in cases
in which along the motor axis little or no vibration
occur, the vibrating device for effort and stability reasons only two
Degrees of freedom in the plane perpendicular to the motor axis.
Eine
Lösung
für Fälle, in
denen drei Freiheitsgrade erforderlich sind, wird in 28 gezeigt. Die
Schwinger 4 besitzen hier drei Freiheitsgrade mit am eingezeichneten
Punkt 7 näherungsweise
zusammenfallenden Schwingungsknoten. Die Schwinger liegen bei dieser
speziellen Konstruktion teilweise in einer Aushöhlung des dämpfenden Elements 30,
das hier aus plastisch verformbarem Material besteht. Die Konstruktion
gestattet auch für
drei Freiheitsgrade eine flache Bauweise. Das Bauteil ist hier hängend gezeichnet,
es kann natürlich
durch Umkehren ebenso stehend gezeichnet werden.A solution for cases where three degrees of freedom are required is in 28 shown. The vibrators 4 own here three degrees of freedom with at the marked point 7 approximately coincident nodes. The oscillators are partly in this special construction in a hollow of the damping element 30 , which consists of plastically deformable material here. The design also allows a flat design for three degrees of freedom. The component is drawn here hanging, it can of course be drawn by reversing standing as well.
Radaufhängung:suspension:
In
einer Anwendung ist die Baueinheit eine Radnabe oder eine Fahrzeugachse
und das Bauteil ist ein Fahrgestell. Vorteilhaft wird hier eine
Schwingeinrichtung eingesetzt, die Longitudinalschwingungen (vgl. 30)
ausführt.
Vorteilhaft benötigt
die Anordnung ungefähr
den gleichen Bauraum wie die übliche
Anordnung mit Schraubenfeder und die Fahrzeugdynamik wird nicht
wesentlich verändert.In one application, the assembly is a hub or vehicle axle and the component is a chassis. Advantageously, a vibrating device is used here, the longitudinal vibrations (see. 30 ). Advantageously, the arrangement requires approximately the same space as the usual arrangement with coil spring and the vehicle dynamics is not changed significantly.
Ein
Anwendungsbeispiel dafür
ist eine Radaufhängung
nach 31. Schwinger 4 ist ein Longitudinalschwinger
gemäß 30,
wobei anstelle einer Schraubenfeder natürlich auch eine Tonnenfeder, Bananenfeder,
Spiralfeder oder sonst ein longitudinal schwingendes elastisches
Element in Frage kommt. Am ersten Punkt 7 ist ein Verbindungselement 311 drehbar
befestigt, am Verbindungselement sitzt das Fahrgestell 312 auf.
Die Dämpfungseinrichtung 30 verbindet
Punkt 7 mit der Baueinheit 2 und kann prinzipiell
als konventioneller Stoßdämpfer realisiert
sein. Zusätzlich
wird vorteilhaft eine Feder 310 eingesetzt, die den Großteil der
statischen Last abfängt,
während
mit dem Schwinger 4 neben dem statischen Gewicht die Stöße absorbiert
werden. Das Verbindungselement 311 kann wie bisher ein
auf der Feder 310 aufsitzender Federteller sein, der am
Punkt 7 durchbohrt ist für die Realisierung der drehbaren
Verbindung mit dem Schwinger 4. Zur Symmetrierung kann es
sinnvoll sein, mit ineinander gedrehten Federn 4 nach 8 zu
arbeiten.An example of this is a suspension according to 31 , Schwinger 4 is a longitudinal oscillator according to 30 , where instead of a coil spring, of course, also a barrel spring, banana spring, coil spring or otherwise a longitudinally oscillating elastic element in question. At the first point 7 is a connecting element 311 rotatably mounted on the connecting element sits the chassis 312 on. The damping device 30 connects point 7 with the unit 2 and can be realized in principle as a conventional shock absorber. In addition, a spring becomes advantageous 310 used that absorbs most of the static load while using the oscillator 4 in addition to the static weight, the shocks are absorbed. The connecting element 311 can be as on the spring 310 be seated spring plate, which at the point 7 pierced for the realization of the rotatable connection with the oscillator 4 , For balancing it can be useful with springs twisted into each other 4 to 8th to work.
Schallabsorbierende Zwischenlage:Sound absorbing liner:
In
einer Anwendung ist die Baueinheit ein Schallgenerator wie eine
vibrierende Maschine oder ein Musikinstrument, insbesondere ein
Piano oder Flügel,
und das Bauteil eine Unterlage, auf der die Baueinheit steht.In
In an application, the assembly is a sound generator such as a
vibrating machine or a musical instrument, in particular a
Piano or grand piano,
and the component a pad on which the unit is.
Die
Unterlage ist insbesondere der Fußboden, meist eine schwingfähige Zwischendecke.
Mit der Anordnung wird lästige
Körperschall-Ausbreitung durch
das Gebäude
unterbunden oder verringert.The
Underlay is especially the floor, usually a swingable false ceiling.
With the arrangement becomes annoying
Structure-borne sound propagation through
the building
prevented or reduced.
Schlußbemerkung:Conclusion:
Die
Ausführungsformen
der Anwendungen sind als Beispiele zu sehen. Die Patentanmeldung beansprucht
weitere, nicht aufgeführte
Anwendungen und Ausführungsformen,
soweit sie sich aus der jewei- ligen Aufgabe und der Kombination
aus Ansprüchen,
Beschreibung oder Beispielen mit dem Stand der Technik ergeben.
Insbesondere können einzelne
Merkmale der verschiedenen Ausführungsbeispiele
gegeneinander ausgetauscht oder miteinander kombiniert werden.The
embodiments
The applications are to be seen as examples. The patent application claims
further, not listed
Applications and embodiments,
insofar as they arise from the respective task and the combination
from claims,
Description or examples with the prior art.
In particular, individual
Features of the various embodiments
exchanged or combined with each other.