DE19958928A1 - Vorrichtung zur Schwingungsdämmung - Google Patents

Abstract

Eine Vorrichtung zur Schwingungsdämmung weist eine Befestigungseinrichtung auf, die Schrauben-Federn enthält, wobei in die Federn zylindrisch ausgebildete Führungselemente aus elastomerem Material eingeschoben sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Schwingungsdäm­ mung.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird insbesondere angewandt zur schwingungsisolierten Lagerung von Maschinen, Geräten und Antriebseinheiten. Hierbei werden eine oder mehrere der erfin­ dungsgemäßen Vorrichtungen als Lagerpunkt eingesetzt.

Aus der DE 12 51 095 ist eine Einspannvorrichtung für Zug- und Zugdruckfedern bekannt, insbesondere eine Einspannvorrichtung für schraubenförmige Endwindungen von Federzinken, die quer zur Federachse federn sollen, beispielsweise für landwirt­ schaftliche Maschinen. Diese bekannte Einspannvorrichtung be­ steht gemäß einer ersten Ausführungsform aus einer Befesti­ gungsvorrichtung mit ringförmigem Mantel, innerhalb welchem ein Spannring mit Außenrillen eingesetzt ist, der von den Win­ dungen der Druckfeder umgeben ist. Durch eine über einen Keil wirkende Vorspannung erfährt der Spannring eine entsprechende Vorspannung in Richtung auf die ihn umgebenden Federwindungen, wodurch die Federwindungen gegenüber der Befestigungsvorrich­ tung gehalten werden.

Bei einer abgewandelten Ausführungsform wird ein elastisches Material zur Halterung der Federwindungen an der Befestigungs­ vorrichtung verwendet, wobei in das elastische Material ein Keil eingesetzt ist, der auf das elastische Material wirkt. Zwischen der Außenfläche der Federwindungen und der Befesti­ gungsvorrichtung mit ringförmigem Mantel ist eine weitere Schicht aus elastischem Material eingesetzt. Der Aufbau dieser Einspannvorrichtung ist relativ kompliziert und aufwendig. Be­ absichtigt ist hierbei, daß die auf die eingespannten Feder­ windungen entgegen der Federbelastung wirkenden Reaktionskräf­ te in Richtung auf die nicht eingespannten Federwindungen ste­ tig abnehmen. Hierdurch erfolgt der Übergang der auf die Fe­ derwindungen wirkenden von der Belastung herrührenden Schubbe­ anspruchung sowie der von der Einspannung herrührenden Druck­ beanspruchung nicht plötzlich, sondern stetig, was die Gefahr eines Federbruches herabsetzt.

In der DE 198 29 463 A1 ist eine Vorrichtung zur Schwingungs­ dämmung vorgeschlagen, bei welcher Schwingungsisolatoren auf Federstahlbasis beschrieben sind. Die Schraubenfedern sind an den beiden Federenden durch vorgespannte elastische Scheiben an Stahlplatten befestigt und werden zusätzlich von zylindri­ schen Aufnahmen umgeben. Durch die Befestigung werden die Schwingungsisolatoren zusammengehalten und bedämpft.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Schwingungsdämmung zu schaffen, die einfach aufgebaut und außerordentlich wirksam ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Die Erfindung schafft eine Vorrichtung zur Schwingungsdämmung, bei der zwischen zwei Grundplatten ein oder mehrere Federpaare in Form von Schraubenfedern vorgesehen sind. Die Schraubenfe­ dern werden durch einfache, im wesentlichen zylindrisch ausge­ bildete Führungselemente aus elastomerem bzw. elastischem Ma­ terial an der jeweiligen Grundplatte gehalten und gegen eine Versetzung parallel zu den Grundplatten fixiert. Zwischen den Grundplatten kann eine unterschiedliche Zahl von Schraubenfe­ dern vorgesehen sein, wobei die Schraubenfedern gegebenenfalls unterschiedliche Steife haben können. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht eine hohe Körperschalldämmung, gleich­ zeitig wird eine Resonanzüberhöhung bei der Abstimmfrequenz von Maschinenlagerungen reduziert. Die Vorrichtung wird nur auf Druck, nicht auf Zug beansprucht.

Im folgenden wird die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Erläu­ terung weiterer Merkmale und Vorteile anhand einer Zeichnung beschrieben.

Die Zeichnung zeigt eine Schnittansicht durch eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

Gemäß der Zeichnung sind zwei Grundplatten 1a, 1b vorgesehen, die vorzugsweise rechteckige Gestalt besitzen und in vorgege­ bener Weise zueinander beabstandet sind. Zwischen den beiden Grundplatten 1a, 1b befinden sich vorzugsweise paarweise ange­ ordnete Schraubenfedern 2a, 2b, deren Achse jeweils senkrecht zu den im wesentlichen parallel zueinander liegenden Grund­ platten 1a, 1b steht. Die Schraubenfedern 2a, 2b sind jeweils paarweise zwischen den Grundplatten 1a, 1b vorgesehen, d. h. entweder 2, 4 usw. Schraubenfedern, d. h. es wird eine gerade Zahl von Schraubenfedern bevorzugt.

Wie sich aus der Zeichnung ergibt, sind innerhalb der Schrau­ benfedern 2a, 2b jeweils im wesentlichen zylindrische Füh­ rungselemente 3a, 3b, 3c, 3d vorgesehen. Die Führungselemente 3a, 3b usw. haben eine vorgegebene Höhe und sind mit ihrer nicht weiter bezeichneten, der jeweiligen Grundplatte 1a, 1b zugewandten Stirnfläche vorzugsweise mit der Grundplatte 1a bzw. 1b verklebt. Zusätzlich oder alternativ zur Verklebung kann jedes Führungselement 3a, 3b usw. durch einen Halter 4a, 4b, 4c, 4d, beispielsweise in Form einer Schraube oder Niete, an der zugehörigen Grundplatte 1a, 1b befestigt sein.

Die Führungselemente 3a, 3b, usw. bestehen vorzugsweise aus einem elastomeren Material und haben zylindrische Form derart, daß sie innerhalb der Schraubenfedern 2a, 2b eingesetzt werden können. Die Führungselemente 3a, 3b haben vorzugsweise einen Außendurchmesser, der etwa gleich oder geringfügig größer ist als der Innendurchmesser der Schraubenfedern 2a, 2b. Auf diese Weise wird sichergestellt, daß die Führungselemente 3a, 3b ein sanftes Gleiten der einzelnen Schraubenwindungen der Feder­ schrauben 2a, 2b entlang des Außenumfanges der Führungselemen­ te 3a, 3b usw. gewährleisten und beim Auftreten von Federei­ genschwingungen, welche die Körperschallisolation von Federn verschlechtern, diese bedämpfen. Dadurch dienen die Führungs­ elemente zur Führung der Federwindungen gegenüber den Grund­ platten 1a, 1b, d. h. die Führungselemente 3a, 3b usw. verhin­ dern ein seitliches Versetzen der Schraubenfedern bei einer entsprechenden Belastung der Grundplatten 1a, 1b. Zusätzlich werden die Führungselemente 3a, 3b durch die Schraubenfedern 2a, 2b geringfügig verformt, was zu einer Bedämpfung der Fe­ dereigenfrequenzen führt, wenn die erfindungsgemäße Vorrich­ tung einer Belastung ausgesetzt ist und schwingt.

Die Führungselemente 3a, 3b, 3c, 3d haben eine solche Höhe, daß zwischen den zugehörigen bzw. zueinander fluchtenden Füh­ rungselementen 3a, 3c bzw. 3b, 3d ein Spalt erzeugt wird, der die Schwingungseigenschaften der Vorrichtung in vorgegebener Weise bestimmt. Dieser Spalt, der in der Zeichnung mit 5a, 5b bezeichnet ist liegt etwa in der mittleren Ebene zwischen den Grundplatten 1a, 1b.

Die Halter 4a, 4b usw., beispielsweise in Form von Schrauben, dienen bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung nicht dazu, eine Vorspannung auf die Führungselemente 3a, 3b usw. zu erzeugen, sondern sie dienen lediglich und insbesondere dazu, die Füh­ rungselemente 3a, 3b usw. zusätzlich oder alternativ zu einer vorhandenen Verklebung zwischen den Führungselementen 3a, 3b usw. und den zugehörigen Grundplatten 1a, 1b an den Grundplat­ ten 1a, 1b zu sichern und ein Lösen gegenüber den Grundplatten zu verhindern.

Die Schraubenfedern 2a, 2b definieren den mittigen Belastungs­ punkt der Vorrichtung in Bezug auf die obere bzw. untere Grundplatte 1a, 1b. Im Falle von zwei Schraubenfedern gemäß der Zeichnung ergeben sich Belastungspunkte mittig zwischen den beiden Schraubenfedern, wie sie durch die Pfeile 6a, 6b angedeutet sind. Bei einer entsprechenden Größe und Zahl von Schraubenfedern wird entsprechend der mittlere Belastungspunkt bezüglich der Grundplatte 1a, 1b definiert.

Zwischen den Grundplatten 1a, 1b kann somit eine unterschied­ liche Anzahl von Schraubenfedern mit unterschiedlicher Steife angeordnet werden, wobei insbesondere pro Vorrichtung Schrau­ benfedern mit gleicher Steife verwendet werden. Damit läßt sich die Federsteife der erfindungsgemäßen Vorrichtung als Schwingungsisolator unterschiedlich einstellen.

Durch die Bedämpfung der Schraubenfedern werden die sich beim Betrieb der erfindungsgemäßen Vorrichtung ausbildenden stehen­ den Wellen bedämpft. Dadurch wird eine höhere Körperschalldäm­ mung erreicht als mit nicht bedämpften Schraubenfedern.

Claims (10)

1. Vorrichtung zur Schwingungsdämmung,
mit einer Befestigungseinrichtung (1a, 1b),
mit zwischen der Befestigungseinrichtung (1a, 1b) angeord­ neten Schrauben-Federn (2a, 2b), und
mit im wesentlichen zylindrisch ausgebildeten und in die Federn (2a, 2b) eingeschobenen Führungselementen (3a, 3b, 3c, 3d) aus elastomeren Material.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungseinrichtung (1a, 1b) aus zwei zueinan­ der beabstandeten Grundplatten besteht, zwischen welchen die Federn (2a, 2b) angeordnet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schraubenfedern (2a, 2b) paarweise vorgesehen sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zylindrischen Führungselemente (3a, 3b, usw.) mit ihrer der zugehörigen Grundplatte (1a, 1b) zugewandten Stirnfläche mit der betreffenden Grundplatte (1a, 1b) ver­ klebt sind.

5. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß je Feder (2a, 2b) zwei Führungselemente (3a, 3b, 3c, 3d) vorgesehen sind, die unter Einhaltung eines etwa in der Mittelebene zwischen den Grundplatten (1a, 1b) definierten Spaltes (5a, 5b) vorgegebener Größe zueinander fluchtend angeordnet sind.

6. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Außendurchmesser jedes Führungselementes (3a, 3b, 3c, 3d) etwa gleich oder geringfügig größer ist als der In­ nendurchmesser der Federn (2a, 2b).

7. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Grundplatten (1a, 1b) in Bezug auf die zwi­ schen ihnen angeordneten Federn (2a, 2b) mittig belastet sind (6a, 6b).

8. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Führungselement (3a, 3b, 3c, 3d) etwa gleich oder geringfügig größer ist als der Innendurchmesser der Federn (2a, 2b).

9. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungselemente (3a, 3b, 3c, 3d) durch Halter (4a, 4b, 4c, 4d) an der betreffenden Grundplatte (1a, 1b) fi­ xiert sind.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß als Halter (4a, 4b, 4c, 4d) Schrauben oder Nieten vor­ gesehen sind.