DE2733287A1

DE2733287A1 - Vibrationsfreie halterung und verfahren fuer ihre herstellung

Info

Publication number: DE2733287A1
Application number: DE19772733287
Authority: DE
Inventors: Robert E Belfield; Euland M Bickham; Chester L Gilbert
Original assignee: Aeroflex Laboratories Inc
Current assignee: Aeroflex International Inc
Priority date: 1976-07-22
Filing date: 1977-07-22
Publication date: 1978-01-26
Also published as: DE2733287C2; FR2359324A1; GB1582785A; FR2359324B1; US4190227A

Description

Patentanwälte Dipl.-Ing. H. Weickmann, Dipl.-Phys. d6.TC?Fincke

Dipl.-Ing. F. A.Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber Dr.-lng. H. Llska

8 MÜNCHEN 86, DEN POSTFACH 860 820 ^Pr/^st MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 98 3921/22

AEROFLEX LABORATORIES, INCORPORATED
South Service Road
Plainview, New York, USA

Vibrationsfreie Halterung und Verfahren für ihre Herstellung

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Die Erfindung betrifft Halterungen und Verfahren für deren Herstellung.

Insbesondere betrifft die Erfindung Halterungen zum Halten von Lasten verschiedener Arten an einem vibrierenden Teil, wobei die Halterungen dazu dienen, die Last von den Vibrationen freizuhalten.

Insbesondere ist es bei Flugzeugen notwendig, empfindliche Instrumente oder dgl. so zu halten, daß sie von den Vibrationen des Flugzeugs isoliert sind. Für diesen Zweck werden Halterungen verwendet,die die Vibrationen des Verkehrsmittels abdämpfen, bevor diese Vibrationen die über die Halterung mit dem Verkehrsmittel verbundene Instrumente erreichen können.

Zwar sind Halterungen dieser Art bekannt, die gegenwärtig eingesetzten Halterungen sind jedoch kompliziert im Aufbau und teuer und benötigen eine relativ große Anzahl von Bauteilen, die schwierig zusammenzubauen und zu befestigen sind.

Eine wesentliche Aufgabe dieser Erfindung ist es daher, eine Halterung bereitzustellen, die wesentlich einfacher und weniger kostspielig als die gegenwärtig benutzten Halterungen ist.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine Halterung
bereitzustellen, die nicht nur einfach und billig ist, sondern auch relativ leicht und bequem mit einem Teil, insbesondere einem Fahrzeug- oder Flugzeugteil und mit der zu haltenden Last verbunden werden kann.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur schnellen und billigen Herstellung einer Halterung bereitzustellen.

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Die erfindungsgemäße Halterung umfaßt zwei langgestreckte, im Abstand voneinander und im wesentlichen parallel zueinander angeordnete Befestigungsstücke, die im wesentlichen gleiche Abmessungen und gleichen Aufbau aufweisen. Eine Vielzahl von Federn sind entlang beider Seiten der Befestigungsstücke verteilt und mit den Befestigungsstücken verbunden. Die Federn verlaufen zwischen den Befestigungsstücken entlang eines zumindest teilweise gekrümmten Weges. Ein Befestigungsstück ist zur Verbindung mit einem Teil, insbesondere einem Verkehrsmittelteil bestimmt, während das andere Befestigungsstück für die Verbindung mit der Last bestimmt ist.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung einer Halterung werden zunächst als Federbauteile im wesentlichen gerade, parallele Drahtseilstücke oder Drahtkabelstücke in einer geeigneten Gießvorrichtung angeordnet. In dieser Gießvorrichtung werden an den Enden der Drahtkabel zwei Teilstücke angeformt, in denen die Drahtenden eingebettet sind. Gleichzeitig wird zwischen den beiden Teilstücken und parallel zu diesen ein Befestigungsstück angeformt, in dem die Mittelteile der Drahtkabel eingebettet sind. Nach Herausnehmen der angeformten Teilstücke und des Befestigungsstücks zusammen mit den federelastischen Drahtkabeln aus der Gießvorrichtung werden die von jeder Seite des angeformten Befestigungsstücks ausgehenden Drahtkabel gekrümmt, bis die beiden an den Enden der Drahtkabel angeformten Teilstücke nebeneinander liegen. In dieser Anordnung werden die Teilstücke durch ein Befestigungsteil zusammengehalten. Auf diese Weise können die erfindungsgemäßen Halterungen schnell und billig gefertigt werden.

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Die folgende Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen erläutert die Erfindung.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Frontansicht einer erfindungsgemäßen Ausführungsform einer Halterung;

Fig. 2 eine Seitenansicht der Anordnung nach Fig. 1, teilweise geschnitten entlang der Linie II-II der Fig. 1;

Fig. 3 eine Draufsicht der Halterung nach Fig. 1 und 2, jedoch ohne Befestigungsteil, so wie sie nach Herausnahme aus einer Gießform aussieht;

Fig. 4 eineVorderansicht der Anordnung nach Fig. 3; Fig. 5 eine Draufsicht der Anordnung nach Fig. 1 und

Fig. 6 eine Seitenansicht einer Last, die mit Hilfe der erfindungsgemäßen Halterungen an einem Bauteil gehalten wird.

Den Figuren 1 und 2 ist zu entnehmen, daß die erfindungsgemäße Halterung 10 zwei Befestigungsstücke 12 und 14 in der Form von Stangen oder Schienen umfaßt. Die Befestigungsstücke 12 und 14 haben im wesentlichen gleicheAbmessungen und gleichen Aufbau und verlaufen im wesentlichen in der gleichen Richtung. Die Befestigungsstücke 12 und 14 sind mit Abstand voneinander und in im wesentlichen parallelen Ebenen,wie Fig. 1 und 2 zeigen, angeordnet. Eine Vielzahl von Federn 16 sind an den beiden

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Befestigungsstücken 12 und 14 angebracht und halten sie in der Weise, daß die Befestigungsstücke 12 und 14 elastisch abgefedert gegeneinander und voneinander weg sowie parallel zueinander bewegt werden können, wobei sie im wesentlichen in parallelen Ebenen bleiben. Das Befestigungsstück 14 beispielsweise ist zur Befestigung an einem Teil eines Verkehrsmittels, insbesondere einem Fahrzeug- oder Flugzeugteil bestimmt, während das Befestigungsstück 12 zur Befestigung an der Last bestimmt ist. An den entgegengesetzten Endbereichen des langgestreckten Befestigungsstücks 14 sind daher geeignete angesenkte Löcher 18 ausgebildet, durch die Befestigungsvorrichtungen, insbesondere geeignete Schrauben oder dgl. zur Befestigung des Befestigungsstücks 14 verlaufen können. In gleicher Weise ist das Befestigungsstück 12 an seinen entgegengesetzten Endbereichen mit zwei geeigneten angesenkten durch das Befestigungsstück 12 hindurchgehenden Löchern ausgebildet, die geeignete Befestigungsvorrichtungen, beispielsweise geeignete Schrauben oder dgl. zur Befestigung des Befestigungsstücks 12 an der zu haltenden Last aufnehmen können.

Ein Vielzahl von Federelementen 16 sind jeweils in Ebenen angeordnet , die im wesentlichen parallel zueinander sind und die im wesentlichen senkrecht zu den Ebenen sind, in denen die zwei Befestigungsstücke 12 und 14 angeordnet sind. Jedes Federelement 16 umfaßt auf den entsprechenden Seiten der beiden Befestigungsstücke 12 und 14 Federn 22 und 24, die zwischen den Befestigungsstücken entlang eines im wesentlichen gekrümmten Weges verlaufen. Eine Reihe von Federn 22 ist daher auf einer Seite der beiden Befestigungsstücke angeordnet, während eine andere Reihe dieser Federn 24 auf der anderen Seite der Befestigungsstücke angeordnet ist. Dabei hat jeweils eine der Federn auf der einen Seite der Befestigungsstücke mit einer der Federn auf der anderen Seite der Befestigungsstücke eine

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Ebene gemeinsam.

In der abgebildeten besonders bevorzugten Ausführungsform hat jedesder Federelemente 16 die Form eines einzigen, langgestreckten, durchgehenden Federteils, welches mit seinem Zwischenteil ohne Unterbrechung durch das Befestigungsstück 14 verläuft und dessen zwei entgegengesetzte Enden an zwei langgestreckten Teilstücken befestigt sind, die jeweils einen Teil des Befestigungsstücks 12 bilden. Das Befestigungsstück 12 umfaßt also zwei langgestreckte Teilstücke oder Körper 26 und 28,die nebeneinanderliegen und von einem im folgenden genauer beschriebenen Befestigungsteil 30 zusammengehalten werden. Jedes Federelement hat die Form eines langgestreckten Drahtseils oder Kabels. Ein Ende davon ist am Teilstück 28 befestigt. Von diesem Teilstück 28 geht das Kabel nach rechts weg, wie Fig. 2 zeigt und dann entlang der halbkreisförmigen Feder 24 zum Befestigungsstück 14, durch welches das Drahtkabel oder Seil ohne Unterbrechung hindurchgeht, um daran anschließend die gegenüberliegende halbkreisförmige Feder 22 zu bilden, deren Ende an dem Teilstück 26 befestigt ist. Das Seil oder Kabel kann aus Stahldraht bestehen, welcher zu einem verdrehten oder verflochtenen mehradrigen Seil verarbeitet ist. Jedes Federelement 16 kann aber auch aus zwei Drahtseilstücken gebildet werden, die im Bereich der Befestigungsstücke 14 Ende an Ende angeordnet sind.

Das Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Halterung 10 wird in den Fig. 3 und 4 dargestellt. Die Federelemente sind anfänglich gerade Drahtkabel oder Seile, die aufgrund ihrer Spannkraft dazu neigen, die in den Fig. 3 und 4 dargestellte gestreckte Lage einzunehmen. Diese langgestreckten geraden Federelemente 16 sind alle gleich lang und gemäß Fig. in einer Gießvorrichtung zueinander parallel angeordnet. In

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dieser Weise in einer geeigneten Gießvorrichtung angeordnet, werden die langgestreckten Befestigungsstücke 14,beispielsweise im Spritzgußverfahren,angeformt. Mit Hilfe einer geeigneten GJeßformgestaltung können die angesenkten Löcher 18 gleichzeitig angeformt werden. Es ist auch möglich, diese Löcher 18 erst nach Entfernen des Befestigungsstücks 14 und der restlichen Teile außerhalb der Gießvorrichtung herzustellen. Das Befestigungsstück 14 wird so angeformt, daß die Mittelteile der die Federelemente 16 bildenden federelastischen Drahtkabel oder-seile 16 in das Befestigungsstück 14 eingebettet sind. Das Befestigungsstück 14 ist um die Federelemente 16 herum ausgeformt und daher mit diesen Federelementen 16 fest verbunden.

Gleichzeitig werden die beiden einander gegenüberliegenden langgestreckten Teilstücke oder Körper 26 und 28 in der Weise angeformt, daß die Enden der Drahtkabel oder Seile der Federelemente 16 in diesen Teilstücken 26 und 28 eingebettet werden. Die Teilstücke 26 und 28 sind mit ihren Längsrichtungen senkrecht zu den Federelementen 16 an deren Enden angeordnet. Diese Teilstücke 26 und 28 können so ausgeformt werden, daß jedes Teilstück eine Hälfte des angesenkten Lochs 20 entsprechend Fig. aufweist. Wie Fig. 3 und 4 zu entnehmen, hat das zwischenliegende, langgestreckte, angeformte Befestigungsstück 14 die gleiche Länge und Dicke wie die Teilstücke 26 und 28, ist jedoch doppelt so breit wie die einzelnen Teilstücke. Die Teilstücke 26 und 28 sowie das zwischengelegene Befestigungsstück 14 können aus geeignetem thermoplastischen Material, insbesondere Polyvinylchlorid, Polystyrol und dgl. ausgeformt werden. Nach der Abkühlung oder Aushärtung sind diese Bauteile im wesentlichen starr. Nach der Entfernung von der Gießvorrichtung sind die Federelemente 16 daher fest mit den Teilstücken verbunden.

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Die Bauteile sind dann entsprechend Fig. 3 und 4 angeordnet.

Um die Halterung zusammenzubauen ist es lediglich notwendig, die beiden Teilstücke 26 und 28 Seite an Seite in eine der Fig. 2 entsprechende Lage zueinander zu bringen. Als Folge davon werden die in entgegengesetzten Richtungen von den gegenüberliegenden Seiten des Befestigungsstücks 14 ausgehenden federelastischen Drahtteile eine Krümmung annehmen, wie sie in Fig. 2 dargestellt ist. Die beiden Teilstücke 26 und 28 werden von dem Befestigungsteil 30 zusammengehalten.

Der Befestigungsteil 30 ist als langgestreckte U-förmige Metallschiene ausgebildet, deren eine Wand die außenliegenden Flächen der Teilstücke 26 und 28 bedeckt, die von dem Befestigungsstück 14 abgewandt sind, wie Fig. 5 zeigt. Das langgestreckte Befestigungsstück 30 hat an seinen entgegengesetzten Enden zwei Öffnungen 32, die jeweils mit den angesenkten Löchern 20 ausgerichtet sind. Diese Löcher 20 entstehen dann, wenn die beiden Befestigungsstücke 26 und 28 zusammengefügt werden. Das langgestreckte Befestigungsteil 30 weist langgestreckte Seitenwände auf, die mit im wesentlichen halbkreisförmigen Aussparungen zur Aufnahme von Teilen der Federelemente 16 ausgebildet sind, wie dies Fig. 1 zu entnehmen ist. Zusätzlich weist der U-schienenförmige Teil 30 an seinen entgegengesetzten Enden und in einem Zwischenbereich langgestreckte Zungen auf,die von jeder Seitenkante der Wand ausgehen (siehe Fig. 1 und 5). Die Zungen 34 des U-schienenförmigen Teils 30 verlaufen quer über die äußeren Seitenflächen der Teilstücke 26 und 28 und über diese hinaus. An ihren freien Enden sind die Zungen 34 gegen die dem Befestigungsstück 14 zugewandten Flächen der Teilstücke 26 und 28 nach innen gebogen. Um die Zungen 34 sowie ihre nach innen gebogenen Enden

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36 aufzunehmen, sind die Teilstücke 26 und 28 vorzugsweise an ihren äußeren Seitenflächen und an ihren dem Befestigungsstück 14 zugewandten Flächen mit flachen Aussparungen oder Absätzen versehen, wie dies Fig. 2 zeigt.

Es ist offensichtlich, daß sobald eine gegossene Anordnung, wie sie in den Fig. 3 und 4 gezeigt ist, zur Verfügung steht, es sehr einfach ist, die Teilstücke 26 und 28 nebeneinander zu bringen und sie in dem U-schienenförmigen Befestigungsteil 30 anzuordnen, wobei die freien Enden 36 der Zungen 34 des Befestigungsteils30 lediglich nach innen aufeinanderzu gebogen werden müssen. Auf diese Weise erhält man die fertiggestellte Halterung 10 gemäß der Erfindung.

Die erfindungsgemäße Halterung 10 kann beispielsweise in der in Fig. 6 schematisch dargestellten Weise eingesetzt werden. Die Befestigungsstücke 14 zweier Halterungen 10 sind mit Hilfe geeigneter Befestigungsvorrichtungen wie z.B. Bolzen oder Schrauben, die durch die Löcher 18 verlaufen, an gegenüberliegenden Wänden des Teils 40 befestigt. Auf diese Weise kann insbesondere ein Gerätegestell oder Rahmen in einem Verkehrsmittel, insbesondere einem Flugzeug befestigt werden. Eine Last 42, insbesondere elektronische Instrumente oder dgl., wird dann an gegenüberliegenden Seiten mittels geeigneter Befestigungsvorrichtungen an den beiden Befestigungsstücken befestigt, wobei diese Befestigungsvorrichtungen naheliegender Weise durch die Löcher 20 verlaufen. Die Federelemente 16 der beiden in Fig. 6 gezeigten Halterungen -\q dienen dazu, alle Vibrationen des Verkehrsmittelteils 4O abzudämpfen, und die übertragung dieser Vibrationen auf das Instrument 42 zu verhindern. Weitere Halterungen 10 können an anderen Wänden der Last 42 und an entsprechenden Wänden des Verkehrsmittelteils 40 befestigt werden.

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Mit Hilfe dieses einfachen und kostengünstigen erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens können die einfach aufgebauten, billigen, erfindungsgemäßen Halterungen 10 bereitgestellt werden, welche schnell und leicht zwischen dem Teil 40 und der Last 42 befestigt werden können, um auf diese Weise eine wirksame Isolation der Last 42 von allen Vibrationen, denen der Teil 40 ausgesetzt sein kann, zu erreichen.

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Leerseite

Claims

Patentansprüche

M. ^Halterung zum weitgehend vibrationsfreien Halten einer Last an einem vibrierenden Bauteil, insbesondere einem Fahrzeug- oder Flugzeugteil, gekennzeichnet durch zwei im Abstand voneinander angeordnete, der Befestigung an der Last (42) bzw. dem Bauteil (40) dienende Befestigungsstücke (12, 1 4) und durch wenigstens eine langgestreckte die Befestigungsstücke (12,14) längs eines zumindest teilweise gekrümmten, vorzugsweise ringförmigen Wegs verbindende Feder (22,24), die elastisch abgefedertes Gegeneinander- bewegen der Befestigungsstücke (12,14) zuläßt.
2. Halterung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsstücke (12,14) langgestreckte Form haben und beiderseits der Befestigungsstücke (12,14) in Längsrichtung der Befestigungsstücke (12,14) voneinander beabstandete Federn (22,24) vorgesehen sind.
3. Halterung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsstücke (12,14) im wesentlichen gleiche Abmessungen und gleichen Aufbau aufweisen und zueinander im wesentlichen parallel angeordnet sind, und daß die Federn (22,24) in im wesentlichen zueinander parallelen und zur Längsrichtung der Befestigungsstücke (12,14) senkrechten Ebenen angeordnet sind.
4. Halterung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eines der Befestigungsstücke (12) zwei gesonderte, langgestreckte, Seite an Seite angeordnete Körper (26,28) sowie ein Befestigungsteil (30) umfaßt, welches die beiden Körper (26,28) Seite an Seite zusammen-

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ORIGINAL INSPECTED

hält, und daß die Federn (22,24) zwischen jeweils einem Körper (26,28) des einen Befestigungsstück (12) und dem anderen Befestigungsstück (14) verlaufen.
5. Halterung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Befestigungsstücke (12,14) gerade und im wesentlichen starr ausgebildet sind.
6. Halterung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Federn (22, 24) in ihren gekrümmten Bereichen im wesentlichen halbkreisförmig ausgebildet sind.
7. Halterung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils zwei beiderseits der Befestigungsstücke (12,14) angeordnete Federn (22,24) einstückig zu einem Federelement (16) miteinander verbunden sind.
8. Halterung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement (16) durch zwei in der gleichen Ebene angeordnete Federn (22,24) gebildet ist.
9. Halterung nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement (16) mit einem Mittelteil an dem einen Befestigungsstück (14) und mit seinen beiden Enden an dem anderen Befestigungsstück (12) angebracht ist.
10. Halterung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschnitte (22,24) des Federelements (16) beiderseits des Mittelteils im wesentlichen gleiche Form haben.
11. Halterung nach einem der Ansprüche 1 bis 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Befestigungsstücke (12,14) aus Kunststoffmaterial bestehen und daß die Enden der Federn (22,24) in die Befestigungsstücke (12,14) eingebettet sind.

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12. Halterung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Federn (16) als langgestreckte Drahtkabel ausgebildet sind.
13. Verfahren zur Herstellung einer Halterung, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß in einer Gießvorrichtung eine Vielzahl langgestreckter, im wesentlichen gerader und gleich langer, federelastischer Bauelemente (16) Seite an Seite, mit
Abstand voneinander und mit Ihren Enden im wesentlichen auf zwei parallelen Geraden liegend, angeordnet werden, und daß entlang dieser Geraden zwei langgestreckte
Kunststoffkörper (26,2 8) angeformt werden, in denen die Enden der federelastischen Bauelemente (16) eingebettet sind, während gleichzeitig zwischen den beiden Kunststoffkörpern (26,28) und parallel zu diesen ein dritter
Kunststoffkörper (14) angeformt wird, in den die Mittelteile der federelastischen Bauelemente (16) eingebettet sind.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die federelastischen Bauelemente (16) zusammen mit den
Kunststoffkörpern (26,28,14) aus der Gießvorrichtung
herausgenommen werden, daß die federelastischen Bauelemente (16) zu beiden Seiten des dritten Kunststoffkörpers (14) gekrümmt werden, bis die beiden an den Enden
der Federelemente (16) angeformten Kunststoffkörper (26, 28) nebeneinander liegen und daß um die nebeneinander
liegenden Kunststoffkörper (26,28) zumindest teilweise
herum ein Befestigungsteil (30) angeordnet wird , welches diese beiden Kunststoffkörper (26,28) zusammenhält.

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15. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffkörper (14,26,28) im Spritzgußverfahren angeformt werden.

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