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ANWENDUNGSGEBIET UND STAND DER TECHNIK
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Die Erfindung betrifft eine Dämpfungsanordnung. Die Erfindung betrifft weiter ein Dämpfungssystem und eine Vorrichtung mit einer Dämpfungsanordnung oder einem Dämpfungssystem.
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Dämpfungsanordnungen dienen der Lagerung von Maschinen oder Lasten oder auch als Erdbebenschutz.
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Aus dem Stand der Technik, beispielsweise
EP 2 339 202 A1 , sind Schwingungsisolatoren umfassend ein um eine Längsachse helixförmig in mehreren Wicklungen verlaufendes Draht- oder Stahlseilelement bekannt, welche üblicherweise im Gebrauch quer zu der Längsachse belastet werden.
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Für eine Erdbebensicherung von Gebäuden ist es bekannt, Schwingungselemente aus Gummi oder Elastomeren. einzusetzen, welche eine inhärente Dämpfung aufweisen. Daneben ist es zu diesem Zweck bekannt, hydraulische Dämpfungselemente, insbesondere hydraulische Zylinder, einzusetzen, sofern eine inhärente Dämpfung der Schwingungselemente aus Gummi nicht ausreicht, oder der Erdbebenschutz ausschließlich durch hydraulische Dämpfung erreicht werden soll.
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AUFGABE UND LÖSUNG
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Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine robuste, wartungsfreie Dämpfungsanordnung zu schaffen.
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Gemäß einem ersten Aspekt wird eine Dämpfungsanordnung umfassend ein um eine Längsachse der Dämpfungsanordnung helixförmig in mehreren Wicklungen verlaufendes Draht- oder Stahlseilelement und ein Gegenelement geschaffen, wobei das Gegenelement als Stab gestaltet ist, wobei ein Abschnitt des Gegenelements in dem Draht- oder Stahlseilelement kraft- und/oder reibschlüssig angeordnet ist, sodass die Wicklungen des Draht- oder Stahlseilelement in dem Abschnitt um den Stab verlaufen, und wobei das Draht- oder Stahlseilelement und der Stab in Richtung der Längsachse relativ zueinander bewegbar sind, sodass Reibungskräfte entstehen.
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Gemäß einem zweiten Aspekt wird eine Dämpfungsanordnung umfassend ein um eine Längsachse der Dämpfungsanordnung helixförmig in mehreren Wicklungen verlaufendes Draht- oder Stahlseilelement und ein Gegenelement geschaffen, wobei das Gegenelement als Hülse gestaltet ist, in welcher ein Abschnitt des Draht- oder Stahlseilelement kraft- und/oder reibschlüssig angeordnet ist, sodass die Wicklungen des Draht- oder Stahlseilelements in dem Abschnitt der Hülse verlaufen, und wobei das Draht- oder Stahlseilelement und die Hülse in Richtung der Längsachse relativ zueinander bewegbar sind, sodass Reibungskräfte entstehen.
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Im Zusammenhang mit der Anmeldung werden die Ausdrücke „ein“ oder „eine“ lediglich als unbestimmter Artikel und nicht als Zählwörter verwendet. Insbesondere kann die Dämpfungsanordnung mehr als ein Draht- oder Stahlseilelement und/oder mehr als ein Gegenelement aufweisen.
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Das Gegenelement ist in Ausgestaltungen der Dämpfungsanordnung aus Metall, insbesondere aus Edelstahl, um eine Dämpfungsanordnung zu schaffen, welche ausschließlich Metallelemente umfasst und somit eine sehr hohe Verschleißfestigkeit und keine Wartungsanfälligkeit aufweist. Die Ausgestaltung hat insbesondere den Vorteil, dass auf Gummi- oder Elastomerelemente, welche mit der Zeit verhärten können, sowie hydraulische Elemente, welche gewartet werden müssen, verzichtet wird.
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Für einen Gebrauch ist die Dämpfungsanordnung derart anordenbar, dass eine zu dämpfende Bewegung in Richtung der Längsachse eingebracht wird. Bei einer eingebrachten Bewegung in Richtung der Längsachse werden das Draht- oder Stahlseilelement und das Gegenelement relativ zueinander bewegt, wobei dadurch entstehende Reibungskräfte dämpfend auf die Relativbewegung wirken. Die Dämpfungsanordnung erlaubt dabei eine Aufnahme von Druckkräften und von Zugkräften in Richtung der Längsachse unter Erzeugung von Reibungskräften.
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Dabei wirken zum einen die Reibungskräfte zwischen dem Draht- oder Stahlseilelement und dem Gegenelement. Die zwischen dem Draht- oder Stahlseilelement und dem Gegenelement entstehenden Reibungskräfte, auch als äußere Reibungskräfte bezeichnet, sind unabhängig von einer Relativgeschwindigkeit der Elemente.
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Zudem wirken interne Dämpfungskräfte in dem Draht- oder Stahlseilelement, welche unter anderem von einer Verseilung des Draht- oder Stahlseilelements abhängen.
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In einer Ausgestaltung ist vorgesehen, dass das Draht- oder Stahlseilelement bei einer Belastung quer zur Richtung der Längsachse elastisch für eine Montage des Gegenelements verformbar ist. Die Verformung des Draht- oder Stahlseilelements quer zur Längsachse ermöglicht eine kurzzeitige Vergrößerung einer lichten Weite eines durch das Draht- oder Stahlseilelement eingeschlossenen Raums, sodass ein Stab in den Raum einsetzbar ist. Nach Wegfall der Belastung quer zur Längsachse liegt das Draht- oder Stahlseilelement an dem Stab an, wobei aufgrund interner Rückstellkräfte des Draht- oder Stahlseilelements eine Normalkraft zwischen dem Draht- oder Stahlseilelement und dem Stab wirkt. Bei Auftreten einer kurzfristigen, stoßartigen Bewegungseinbringung in Richtung der Längsachse werden das Draht- oder Stahlseilelement und das Gegenelement relativ zueinander bewegt, wobei zwischen dem Draht- oder Stahlseilelement und dem Gegenelement Reibungskräfte entstehen, welche eine Dämpfung bewirken.
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In einer Ausgestaltung ist vorgesehen, dass eine sich in Richtung der Längsachse erstreckende Leiste vorgesehen ist, in welcher das Draht- oder Stahlseilelement gehalten ist, wobei insbesondere an einem distalen Ende der Leiste eine Befestigungseinrichtung vorgesehen ist. In einer Ausgestaltung sind zwei Leisten vorgesehen, welche an voneinander abgewandten Seiten quer zur Richtung der Längsachse verlaufenden Nuten aufweisen, wobei das Draht- oder Stahlseilelement abwechselnd jeweils durch eine Nut der einen Leiste und dann durch eine Nut der anderen Leiste verläuft. Für eine Fixierung sind in einer Ausgestaltung die Leisten zweiteilig, wobei das Draht- oder Stahlseilelement zwischen zwei Leistenstücken eingeklemmt ist. In anderen Ausgestaltungen ist das Draht- oder Stahlseilelement in den Nuten durch verformte oder verpresste Nutseitenbereiche fixiert.
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Die Leisten sind in vorteilhaften Ausgestaltungen von dem Gegenelement beabstandet angeordnet, sodass ein Reibkontakt ausschließlich zwischen dem Gegenelement und dem Draht- oder Stahlseilelement gegeben ist.
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In einer Ausgestaltung ist vorgesehen, dass das Gegenelement als Stab gestaltet ist, wobei der Stab in den zwei Querrichtungen der Dämpfungsanordnung unterschiedliche Ausdehnungen aufweist, wobei der Stab insbesondere einen rechteckigen oder einen ovalen, insbesondere eine stadionförmigen, Querschnitt aufweist. Der Stab wird dabei derart in das Draht- oder Stahlseilelement eingeführt, dass die Leisten den Langseiten des Stabs gegenüberliegen.
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Als stadionförmig wird im Zusammenhang mit der Anmeldung eine ovale Form bezeichnet, welche aus einem Rechteck und zwei an den Schmalseiten des Rechtecks angeordneten
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Kreissegmenten, insbesondere zwei Halbkreisen, zusammengesetzt ist. Der stadionförmige Querschnitt weist somit zwei Langseiten und zwei kreisbogenförmig gekrümmte Seiten auf. Ein Stab mit einem stadionförmigen Querschnitt erlaubt einen großflächigen Reibkontakt des Stabs mit dem Draht- oder Stahlseilelement, wobei gleichzeitig ein Kontakt zwischen dem Stab und den Leisten vermieden wird.
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In einer Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der Stab an einer Langseite oder beiden Langseiten eine Längsnut aufweist. Durch die Längsnut kann eine Breite des Stabs zwischen den Langseiten vergrößert werden, wobei die Leisten in die Längsnuten ragen und so ein Kontakt zwischen den Leisten und dem Stab vermieden wird.
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In einer Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der Stab sich in Richtung seines distalen Endes keilförmig aufweitet, wobei insbesondere eine Ausdehnung einer Langseite des Stabs ansteigt, und/oder ein Wicklungsdurchmesser des dem Draht- oder Stahlseilelement in Richtung des distalen Endes des Stabs ansteigt. Durch die sich keil- oder trichterförmige Ausdehnung und/oder die Erhöhung des Wicklungsdurchmessers wird eine Einführhilfe geschaffen, wobei Reibungskräfte zwischen dem Stab und dem Draht- oder Stahlseilelement mit einer Eintauchtiefe des Stabs in das Draht- oder Stahlseilelement ansteigen.
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In einer Ausgestaltung ist vorgesehen, dass das Draht- oder Stahlseilelement in Richtung der Längsachse zwei zueinander geneigt angeordnete Abschnitte aufweist. Eine Neigung ist beispielsweise mittels eines entgegengesetzten Wicklungssystems erzielbar. Dadurch wird vermieden, dass das Draht- oder Stahlseilelement in eine Richtung vorgespannt ist.
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In einer Ausgestaltung ist vorgesehen, dass zwei einander gegenüberliegende Gegenelemente vorgesehen sind, wobei die Gegenelemente in Richtung der Längsachse relativ zueinander und unter Erzeugung von Reibungskräften relativ zu dem Draht- oder Stahlseilelement bewegbar sind. Bei den zwei Gegenelementen handelt es sich beispielsweise um zwei Stäbe, welche von gegenüberliegenden Enden in den durch das Draht- oder Stahlseilelement aufgespannten Raum eingeführt sind.
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Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Dämpfungssystem umfassend eine Dämpfungsanordnung und eine elastische verformbare Rückstellanordnung geschaffen, wobei mittels der Rückstellanordnung eine Rückstellkraft aufbringbar ist. Die Rückstellanordnung bewirkt in anderen Worten nach einem Wegfall einer eingebrachten Bewegung, beispielweise nach Wegfall einer einwirkenden Stoßkraft, eine Rückstellbewegung der Dämpfungsanordnung in eine Ausgangslage.
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Gemäß einem weiteren Aspekt wird eine Vorrichtung zur schwingungsentkoppelten Lagerung von Objekten, insbesondere von Gebäuden, geschaffen, umfassend eine oben beschriebene Dämpfungsanordnung und/oder ein Dämpfungssystem mit einer oben beschriebenen Dämpfungsanordnung.
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Die Vorrichtung dient in einer Ausgestaltung als Erdbebensicherung, wobei auf nicht metallische Bauteile und/oder Hydraulikelemente verzichtet werden kann und so eine wartungsfreie Vorrichtung geschaffen wird.
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Figurenliste
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Weitere Vorteile und Aspekte der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, die nachfolgend anhand der schematischen Figuren erläutert sind. Für gleiche oder ähnliche Bauteile werden dabei einheitliche Bezugszeichen verwendet. Dabei zeigen:
- 1: ein erstes Ausführungsbeispiel einer Dämpfungsanordnung in einer perspektivischen Darstellung;
- 2: die Dämpfungsanordnung gemäß 1 in einer Seitenansicht;
- 3: die Dämpfungsanordnung gemäß 1 in einem Schnitt III-III gemäß 2;
- 4: die Dämpfungsanordnung gemäß 1 in einer Draufsicht;
- 5: ein zweites Ausführungsbeispiel einer Dämpfungsanordnung in einer perspektivischen Darstellung;
- 6: die Dämpfungsanordnung gemäß 5 in einer Draufsicht;
- 7: ein drittes Ausführungsbeispiel einer Dämpfungsanordnung in einer perspektivischen Darstellung;
- 8: die Dämpfungsanordnung gemäß 5 in einer Draufsicht;
- 9: ein viertes Ausführungsbeispiel einer Dämpfungsanordnung in einer perspektivischen Darstellung;
- 10: die Dämpfungsanordnung gemäß 9 in einer Seitenansicht;
- 11: ein fünftes Ausführungsbeispiel einer Dämpfungsanordnung in einer perspektivischen Darstellung; und
- 12: die Dämpfungsanordnung gemäß 11 in einer Seitenansicht;
- 13: ein Gebäude mit einem ersten Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung umfassend ein Dämpfungssystem für einen Erdbebenschutz; und
- 14: ein Gebäude mit einem zweiten Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung umfassend ein Dämpfungssystem für einen Erdbebenschutz.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
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1 bis 4 zeigen schematisch eine Dämpfungsanordnung 1 in einer perspektivischen Darstellung, einer Seitenansicht, einer Schnittansicht bzw. einer Draufsicht.
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Die Dämpfungsanordnung 1 umfasst ein Draht- oder Stahlseilelement 2 und ein Gegenelement 3 aus Metall. Das Draht- oder Stahlseilelement 2 verläuft in mehreren Wicklungen helixförmig um eine Längsachse I der Dämpfungsanordnung 1, sodass ein von den Wicklungen eingeschlossener Innenraum geschaffen wird. In dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel weist das Draht- oder Stahlseilelement 2 zwei Abschnitte mit jeweils vier Wicklungen auf, wobei die Wicklungen der zwei Abschnitte einen unterschiedlichen Wicklungssinn aufweisen und daher zueinander in Richtung der Längsachse I geneigt sind. An freien Enden des Draht- oder Stahlseilelements 2 sind Abschlusskappen vorgesehen, um ein Aufdrillen des Draht- oder Stahlseilelements 2 zu vermeiden.
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Das Draht- oder Stahlseilelement 2 verläuft zwischen zwei zueinander mit einem Abstand angeordneten Leisten 20. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel umfasst jede Leiste 20 jeweils zwei Leistenstücke, zwischen welchen die Wicklungen des Draht- oder Stahlseilelements 2 eingespannt sind.
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Die Leistenstücke sind in dem dargestellten Ausführungsbeispiel miteinander vernietet. In anderen Ausgestaltungen sind die Leistenstücke miteinander verklebt, verschraubt oder auf andere Weise lösbar oder unlösbar verbunden. Zwischen den Nieten sind in dem dargestellten Ausführungsbeispiel Durchgangslöcher in den Leistenstücken vorgesehen, welche einer Aufnahme der Leiste 20 bei einer Montage des Draht- oder Stahlseilelements 2 dienen. In anderen Ausgestaltungen sind derartige Durchgangslöcher nicht vorgesehen.
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Das dargestellte Gegenelement 3 ist als Stab gestaltet, wobei ein Abschnitt des Gegenelements 3 in einem durch die Wicklungen aufgespannten Innenraum des Draht- oder Stahlseilelements 2 angeordnet ist, sodass die Wicklungen in diesem Abschnitt um das Gegenelement 3 verlaufen.
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Wie am besten in 4 erkennbar ist, weist das dargestellte Gegenelement 3 einen rechteckförmigen Querschnitt mit zwei Langseiten und zwei Schmalseiten auf. Das Gegenelement 3 ist derart in das Draht- oder Stahlseilelement 2 eingeführt, dass die Langseiten gegenüberliegend zu den Leisten 20 angeordnet sind, wobei die Langseiten zu den Leisten 20 beabstandet sind und die Schmalseiten das Draht- oder Stahlseilelement 2 kontaktieren.
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An gegenüberliegenden Enden der Dämpfungsanordnung 1 sind an einer der zwei Leisten 20 und an dem Gegenelement 3 Befestigungselemente 24, 34 vorgesehen. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind kugelförmige Befestigungselemente 24, 34 vorgesehen. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist nur an einer der zwei Leisten 20 ein Befestigungselement 24 vorgesehen. In anderen Ausgestaltungen ist an beiden Leisten 20 jeweils ein Befestigungselement 24 vorgesehen oder ist ein Befestigungselement 24 vorgesehen, welches an beiden Leisten 20 angreift.
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Zum Einbringen des Gegenelements 3 wird das Draht- oder Stahlseilelement 2 in einer Richtung quer zur Längsachse I derart mittels einer Montagekraft belastet, dass die Leisten 20 aufeinander zu bewegt werden. Dadurch wird das Draht- oder Stahlseilelement 2 elastisch verformt, sodass sich eine lichte Weite quer zur Wirkrichtung der Montagekraft und quer zur Längsachse l vergrößert. Dadurch kann das Gegenelement 3 in die Wicklungen des Draht- oder Stahlseilelements 2 eingeführt werden. Nach Wegfall der Montagekraft wird das Gegenelement 3 in dem Draht- oder Stahlseilelement 2 aufgrund elastischer Rückstellkräfte des Draht- oder Stahlseilelements 2 kraftschlüssig gehalten.
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Für einen Gebrauch wird die Dämpfungsanordnung 1 derart angeordnet, dass eine von außen eingebrachte Bewegung eine Relativbewegung in Richtung der Längsachse I bewirkt. Bei einer eingebrachten Bewegung werden das Draht- oder Stahlseilelement 2 und das Gegenelement 3 in Richtung der Längsachse l relativ zueinander bewegt, wobei Reibungskräfte entstehen, die dämpfend auf die Bewegung wirken.
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Wie erwähnt, sind in dem dargestellten Ausführungsbeispiel kugelförmige Befestigungselemente 24, 34 vorgesehen, sodass die Dämpfungsanordnung 1 an beiden Enden verschwenkbar in einer geeignete Lagereinrichtung aufnehmbar ist. Dies erlaubt eine einfache Anbringung der Dämpfungsanordnung 2 zwischen zwei in Richtung der Längsachse l beabstandeten Elementen (nicht dargestellt), welche in einer Ebene senkrecht zur Längsachse I innerhalb eines Toleranzfeldes bewegbar sind.
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Die Dämpfungsanordnung 1 ist insbesondere derart anordenbar, dass die Längsachse l sich in vertikaler Richtung erstreckt. Dabei kann je nach Anwendungsfall das Gegenelement 3 an einem unteren Ende oder einem oberen Ende der Dämpfungsanordnung 1 angeordnet sein.
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Die Dämpfungsanordnung 1 ist in einer Ausgestaltung in Kombination mit einer elastisch verformbaren Rückstellanordnung (nicht dargestellt) eingesetzt, wobei mittels der Rückstellanordnung eine Rückstellkraft aufbringbar ist, sodass nach Wegfall einer die Relativbewegung verursachenden Belastung die Dämpfungsanordnung 1 in eine Ausgangslage zurückführbar ist.
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Die 5 bis 12 zeigen schematisch weitere Ausführungsbeispiele von Dämpfungsanordnungen 1 ähnlich der Dämpfungsanordnung 1 gemäß 1. Dabei werden in den Figuren für gleiche oder ähnliche Bauteile einheitliche Bezugszeichen verwendet. Wie für den Fachmann erkennbar, sind die dargestellten Ausführungsbeispiele lediglich beispielhaft. Insbesondere ist es dem Fachmann möglich, Elemente, welche als Teile eines Ausführungsbeispiels dargestellt sind, mit Elementen, welche als Teile eines anderen Ausführungsbeispiels dargestellt sind, zu kombinieren, um so weitere Ausgestaltungen zu erhalten.
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Die 5 und 6 zeigen schematisch ein zweites Ausführungsbeispiel einer Dämpfungsanordnung 1 mit einem Draht- oder Stahlseilelement 2 und einem als Stab gestalteten Gegenelement 3 in einer perspektivischen Darstellung bzw. einer Draufsicht.
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Im Unterschied zu der Dämpfungsanordnung 1 gemäß 1 ist bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 5 und 6 ein Gegenelement 3 mit einem ovalförmigen, insbesondere einem stadionförmigen Querschnitt vorgesehen. Durch die Querschnittsform ist es möglich, eine Kontaktfläche zwischen dem Draht- oder Stahlseilelement 2 und dem Gegenelement 3 bei gleicher Baugröße des Draht- oder Stahlseilelement 2 gegenüber der Gestaltung gemäß 1 zu vergrößern, da zum einen eine Kontaktierung in Umfangsrichtung möglich ist und zum anderen eine breitere Gestaltung des Gegenelements 3 zwischen den zwei Leisten 20 bei gleicher lichter Weite in der Montage möglich ist.
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Das in den 5 und 6 dargestellte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich zudem von dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel in der Gestaltung der Leisten 2. Die Leisten 2 gemäß den 5 u d 6 sind jeweils einteilig und weisen Nuten mit plastisch verformbaren Stegen auf, wobei Wicklungen des Draht- oder Stahlseilelements 2 in die Nuten einlegbar und unter plastischer Verformung der Stege in den Nuten befestigbar sind.
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Es ist für den Fachmann erkennbar, dass die Gestaltung der Leisten 2 dabei unabhängig von der Gestaltung des Gegenelements 3 ist. Die Kombination ist jedoch vorteilhaft, da die Leisten 2 gemäß den 5 und 6 eine geringe Baugröße aufweiset und somit um ein geringeres Maß in einen durch die Wicklungen aufgespannten Innenraum ragt. Dadurch ist ebenfalls eine breitere Gestaltung des Gegenelements 3 zwischen den zwei Leisten 20 möglich.
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Die 7 und 8 zeigen schematisch ein drittes Ausführungsbeispiel einer Dämpfungsanordnung 1 mit einem Draht- oder Stahlseilelement 2 und einem als Stab gestalteten Gegenelement 3 in einer perspektivischen Darstellung bzw. einer Draufsicht.
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Im Unterschied zu der Dämpfungsanordnung 1 gemäß 1 ist bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 7 und 8 ein Gegenelement 3 mit einem ovalförmigen, insbesondere einem stadionförmigen Querschnitt vorgesehen. Das Gegenelement 3 weist zudem an seinen den Leisten 2 zugewandten Langseiten Längsnuten 36 auf. Durch die Querschnittsform und die Längsnuten ist es möglich, eine Kontaktfläche zwischen dem Draht- oder Stahlseilelement 2 und dem Gegenelement 3 bei gleicher Baugröße des Draht- oder Stahlseilelement 2 gegenüber der Gestaltung gemäß 1 zu vergrößern, da - wie bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 5 und 6 - eine Kontaktierung in Umfangsrichtung möglich ist und zum anderen eine breitere Gestaltung des Gegenelements 3 zwischen den zwei Leisten 20 bei gleicher lichter Weite in der Montage möglich ist. Durch die Längsnuten 36 wird zudem eine Kollision des Gegenelements 3 mit den Leisten 2 vermieden, sodass das Gegenelement 3 lediglich das Draht- oder Stahlseilelement 2, nicht jedoch die Leisten 2 berührt.
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Die 9 und 10 zeigen schematisch ein viertes Ausführungsbeispiel einer Dämpfungsanordnung 1 mit einem Draht- oder Stahlseilelement 2 und einem als Stab gestalteten Gegenelement 3 in einer perspektivischen Darstellung bzw. einer Draufsicht.
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Im Unterschied zu der Dämpfungsanordnung 1 gemäß 1 ist bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 9 und 10 ein sich keilförmig aufweitendes Gegenelement 3 vorgesehen. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel weist das Gegenelement 3 einen rechteckigen Querschnitt mit zwei Langseiten und zwei Schmalseiten auf, wobei eine Ausdehnung der Langseite des Gegenelements 3 in Richtung eines distalen Endes des Gegenelements 3 ansteigt. Die keilförmige Gestaltung des Gegenelements 3 dient dabei als Einführhilfe bei einer Montage sowie im Gebrauch, wobei Reibungskräfte zwischen dem Draht- oder Stahlseilelement 2 und dem Gegenelement 3 mit einer Eintauchtiefe des Gegenelements 3 ansteigen.
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In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist zudem ein Anschlag 38 vorgesehen, mittels welchem eine maximale Eintauchtiefe begrenzt ist. Ein derartiger Anschlag kann auch bei anderen Gestaltungen des Gegenelements 3 vorgesehen sein.
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Die 11 und 12 zeigen schematisch ein fünftes Ausführungsbeispiel einer Dämpfungsanordnung 1 mit einem Draht- oder Stahlseilelement 2 und einem als Stab gestalteten Gegenelement 3 in einer perspektivischen Darstellung bzw. einer Draufsicht.
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Im Unterschied zu der Dämpfungsanordnung 1 gemäß 1 ist bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 11 und 12 ein Draht- oder Stahlseilelement 2 mit mehreren Wicklungen vorgesehen, wobei ein Wicklungsdurchmesser des dem Draht- oder Stahlseilelement in Richtung des distalen Endes des Gegenelements 3 ansteigt. Der ansteigende Wicklungsdurchmesser dient dabei als Einführhilfe bei einer Montage sowie im Gebrauch, wobei Reibungskräfte zwischen dem Draht- oder Stahlseilelement 2 und dem Gegenelement 3 mit einer Eintauchtiefe des Gegenelements 3 ansteigen.
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13 zeigt schematisch ein Gebäude 5 und eine Vorrichtung 6 umfassend ein Dämpfungssystem mit mehreren, in dem dargestellten Ausführungsbeispiel vier Dämpfungsanordnungen 1 für einen Erdbebenschutz. In dem in 13 dargestellten Ausführungsbeispiel weist das Gebäude 5 ein rechteckiges Fundament auf. Die Dämpfungsanordnungen 1 sind an den vier Ecken des Fundaments angeordnet, wobei in 13 nur drei Dämpfungsanordnungen 1 dargestellt sind. Die Dämpfungsanordnungen 1 sind dabei jeweils schräg angeordnet. Eine Anbindung der Dämpfungsanordnungen 1 an das Gebäude 5 und einen Untergrund erfolgt vorzugsweise über nicht dargestellte kardanische Aufhängungen, sodass bei einem Erdbeben eine Bewegung des Gebäudes 5 relativ zu dem Untergrund mit allen sechs Freiheitsgraden möglich ist. Dabei bewirken Reibungskräfte zwischen den Draht- oder Stahlseilelementen 2 und den Gegenelementen 3 der Dämpfungsanordnungen 1 eine Dämpfung.
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Die in 13 dargestellte Vorrichtung umfasst neben den Dämpfungsanordnungen 1 mehreren, in dem dargestellten Ausführungsbeispiel vier Rückstellanordnungen 7, wobei in 13 nur drei Rückstellanordnungen 7 sichtbar sind. Die Rückstellanordnungen 7 sind in dem in 13 dargestellten Ausführungsbeispiel an den Seiten des Fundaments angeordnet. Die dargestellten Rückstellanordnungen sind rautenförmig mit zwei flachen, einander gegenüberliegenden Anbindungsbereichen 70, welche - wie schematisch durch Pfeile angedeutet -unter Verformung zweier V-förmiger Schenkel 71 einander angenähert werden. Die Rückstellanordnungen 7 sind bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 13 derart angeordnet, dass Spitzen der Schenkel 71 in einer Richtung parallel zu Seiten des Fundaments des Gebäudes bewegt werden. Die Rückstellanordnungen 7 werden dabei elastisch verformt und bringen Rückstellkräfte auf.
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14 zeigt schematisch ein Gebäude 5 und ein zweitens Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung 6 umfassend ein Dämpfungssystem mit mehreren, in dem dargestellten Ausführungsbeispiel vier Dämpfungsanordnungen 1 und mehreren Rückstellanordnungen 7.
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Die in 14 dargestellten Rückstellanordnungen 7 sind baugleich der Rückstellanordnungen 7 gemäß 13 und weisen zwei flache, einander gegenüberliegende Anbindungsbereichen 70 sowie zwei V-förmige Schenkel 71 auf. Im Unterschied zu der Gestaltung gemäß 13 sind die Rückstellanordnungen 7 bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 14 derart angeordnet, dass Spitzen der Schenkel 71 bei einer Verformung in einer Richtung senkrecht zu Seiten des Fundaments des Gebäudes 5 bewegt werden. Dabei sind an jeder Seite mehrere Rückstellanordnungen 7 angeordnet.
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Die dargestellten Größenverhältnisse des Gebäudes 5, der Dämpfungsanordnungen 1 und der Rückstellanordnungen 7 sowie die Anzahl und Anordnungen der Dämpfungsanordnungen 1 und der Rückstellanordnungen 7 sind in den 13 und 14 lediglich beispielhaft. Eine Auslegung erfolgt je nach Anwendungsfall geeignet durch den Fachmann, um einen sicheren Erdbebenschutz bei unterschiedlichen Erdbebenerregungen zu bewirken.
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Anstelle oder zusätzlich der dargestellten rautenförmigen Rückstellanordnungen 7 sind in anderen Ausführungsbeispielen andere Rückstellanordnungen 7 vorgesehen, beispielsweise spiralförmige Federelemente.
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Eine Verwendung der dargestellten Dämpfungssysteme 6 ist nicht auf einen Erdbebenschutz beschränkt. Die Dämpfungssysteme 6 dienen beispielsweise in alternativen Ausgestaltungen einer Lagerung von Objekten auf einem Schiff.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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