DE2742560C2 - Drehschwingungstilger - Google Patents
DrehschwingungstilgerInfo
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- DE2742560C2 DE2742560C2 DE19772742560 DE2742560A DE2742560C2 DE 2742560 C2 DE2742560 C2 DE 2742560C2 DE 19772742560 DE19772742560 DE 19772742560 DE 2742560 A DE2742560 A DE 2742560A DE 2742560 C2 DE2742560 C2 DE 2742560C2
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
- F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
- F16F15/10—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Schwingungstilger, der sich selbsttätig auf die Erregerfrequenz einer
Drehschwing'ingen unterworfenen Welle oder dgl. abstimmt, im wesentlichen bestehend aus einer um die
Drehschwingungsachse der Welle drehbar gelagerten Tilgermasse, die unter Zwischenschaltung eines oder
mehrerer Federelemente mit der Welle verbunden ist, deren Drehschwingungen unterbunden werden sollen.
Gemäß d?r DE-AS 18 17 443, Spalt; 2,4. Absatz ist es
zur Abstimmung eines Vibrationsabsorbers bereits vorgeschlagen worden, gleichzeitig die effektive Masse
und die Federkonstante des Absorbers zu verändern. Hierbei werden im Bedarfsfall zusätzliche bewegliche
Massen verwendet und es sind weiterhin zusätzliche Federn erforderlich, um die zusätzlichen Massen mit der
Hauptmasse des Vibrationsabsorbers zu verbinden. Die Methode ist umständlich und kann gegebenenfalls zu
einem ganz erheblichen Gesamtgewicht des Schwingungstilgers führen.
Es sind ferner Schwingungstilger bekannt (vgl. beispielsweise DE-GM 76 07 516 oder DE-OS
25 34 684), bei denen der Tilger insgesamt mehrere Massen aufweist, wobei entweder gleichen Massen
unterschiedlich weiche Federelemente (DE-GM) oder gleichen Federelementen unterschiedlich große Massen
(DE-OS) zugeordnet sind. Diese Schwingungstilger stellen einen Kompromiß dar, denn sie können
Schwingungen nur in ganz bestimmten Bereichen, wenn auch in mehreren Bereichen, tilgen.
Schließlich ist auch bcHts aus der DE-OS 22 60 079
ein sich selbsttätig abstimmender Drehschwingungstilger bekannt, bei dem unter Verwendung einer wie ein
Kreisel wirkenden Schwungmasse, die kardanisch
aufgehängt ist, das um die Schwingungsachse wirksame Massenträgheitsmoment der Tilgermasse verändert
wird. Die Verwendung eines Kreisels kann auf verschiedenen Einsatzgebieten problematisch sein.
Der Erfindung licet die Aufgabe zugrunde, einen sich selbsttätig abstimmenden dynamischen Schwingungstilger
der eingangs erwähnten Art zu schaffen, der bei erträglichem Bauaufwand möglichst universell einsetzbar
ist.
Diese Aufgabe wird bei einem Schwingungstilger der vorausgesetzten Bauart dadurch gelöst, daß eine
Einrichtung vorgesehen ist, die in Abhängigkeit von der Phasenlage eines mit der Welle verbundenen Hilfsschwingers
in bezug auf die Phasenlage der Welle die Härte der zwischen Welle und Tilgei-masse wirksamen
Federung bis zum Eintritt der Resonanz des Tilgers verstellt. Die Veränderung der zwischen Welle und
Tilgermasse wirksamen Federung 'Ißt sich, wie im fs\}nt*nstc*n TiQfV* nähpr Aflaitt Prt VC'd^1"1 V/""^ Tl''
vergleichsweise einfacheren Mitteln erreichen, als beispielsweise eine Veränderung der wirksamen Tilgermassen.
Ohne erhebliches Mehrgewicht läßt sich dank der obenerwähnten Maßnahmen ein Schwingungstilger
schaffen, der über einen großen Erregerfrequenzbereich verhältnismäßig verlustarm wirksam ist.
Die Erfindung und weitere vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung, die Gegenstand von Unteransprüchen
sind, sind im folgenden anhand mehrerer in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele näher
beschrieben. Es zeigt
F i g. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel in einem Schnitt nach der Linie I-I in F i g. 2;
Fi g. 2 einen Schnitt nach der Linie H-Il in Fig. 1;
Fig.3 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles III in
Fig.2;
Fig.4 eine etwa der Fig.3 entsprechende Schema-Skizze
mit zwei verschiedenen Lagen der Federelemente;
Fig.5 bis 8 den Fig. 1 bis 4 entsprechende Darstellungen einer zweiten Ausführungsform;
Fig.9 bis 11 den Fig. 1 bis 3 entsprechende Darstellungen einer dritten Ausführungsform und
Fig. 12 und 13 den Fig. 1 und 2 entsprechende Darstellungen eines vierten Ausführungsbeispiels.
Der in den F i g. 1 bis 4 dargestellte Schwingungstilger weist eine um die Drehachse 1 der Welle 2 drehbar
gelagerte Tilgermasse 3 auf, die unter Zwischenschaltung zweier Federelemente 4 mit der Welle 2, deren
Drehschwingungen unterbunden werden sollen, in Verbindung steht. Die Verbindung zwischen der durcn
die Federelemente 4 gebildeten Federung und der Welle 2 erfolgt, wie nachstehend beschrieben wird, über eine
Einrichtung, die in Abhängigkeit von der Phasenlage eines mit der Welle 2 verbundenen Hilfsschwingers 5 in
bezug auf die Phasenlage der Welle, die Härte der zwischen Welle 2 und Tilgermasse 3 wirksamen
Federung bis zum Eintritt der Resonanz des Tilgers verstärkt.
Die Einrichtung zum Verstellen der Federung umfaßt bei dem in den Fig. 1 bis 4 dargestellten Ausführungsbeispiel eine mit der Welle 2 drehfest verbundene
Bremse 6, auf die der Hilfsschwinger 5 so einwirkt, daß ein um die Wellenach;e ! drehbares Stellglied 7 für die
Veränderungen der Federwirkung durch solange in den beiden Schwingungsrichtungen ungleiche Bremswirkung
der Bremse 6 soweit gegenüber der Welle 2
verdreht wird, bis Resonanz eintritt. Das Stellglied 7
wird von einer auf der Welle 2 drehbar gelagerten Federstütze 8 gebildet. Die Federstütze 8 trägt zwei
jeweils um eine zur Wellenachse 2 parallele Achse 9 drehbare zylindrische, an sich bekannte Gummielemente
10. die eine in Abhängigkeit von ihrer Drehlage veränderliche radiale Federrate haben. Die Gummielemente
10 sind mit nierenförmigen Ausnehmungen 11 versehen und haben in zueinander senkrechten radialen
Richtungen stark unterschiedliche Federraten und in dazu schrägen Richtungen Federraten, die dazwischen
liegen. Die Gumniielemenie greifen in zwei Ausnehmungen
der Tilgermasse 3 mit zwei zueinander parallelen Stützwänden 11 ein. deren gegenseitiger
Abstand dem Durchmesser der runden Gummielemente entspricht. Bei Verdrehung der Federstütze 8 relativ zur
Welle 2 erfolgt zwangläufig eine Verdrehung der Gummielemente 10. Hierzu ist jedes Gummielement 10
mit einem Kurbelarm 12 drehfest verbunden, der über einen Lenker 13 mit einer auf der Welle 2 fest
angeordneten Halteplatte 14 oder dgl. zusammenwirkt. Die bereits erwähnte Bremse 6 besteht aus einer
längsgeschlitzten Büchse 15. die unter Vorspannung einen zylindrischen Fortsatz 16 der Federstütze 8
umgreift. Die Büchse 15 ist auf der einen Seite des I.ängsschlitzes 17 mit einer auf der Welle 2 befestigten
Nabe 18 verbunden, während auf der anderen Seite des
Schlitzes 17 der aus einer Blattfeder 19 und einer Masse 20 bestehende Hilfsschwinger 5 befestigt ist. Die
Blattfeder 19 ist um zur Büchsenachse parallele Achsen biegsam. Zwischen der Welle 2 und dem zylindrischen
Fortsatz 16 ist. ebenso wie zwischen diesem Fortsatz und Tilgermasse 3. jeweils eine dünnwandige Lagerbuchse
21 bzw. 22 vorgesehen.
Die Eigenfrequenz des Hiifsschwingers 5 wird zweckmäßig so gewählt, daß sie außerhalb des zu
erwartenden Erregerfrequenzbereichs der Welle — vorzugsweise über diesem Frequenzbereich — iiegi.
Der Hilfsschwinger 5 ist demnach in jedem Fall unterkritisch abgestimmt. Schwingt die Welle 2, so
schwingt demnach auch der Hilfsschwinger 5. da er unterkritisch angeregt ist, in gleicher Phase wie die
Welie 2.
Aus der nachfolgenden Beschreibung der Wirkungsweise des Schwingungstilgers ergibt sich, daß die
Verstellung der Härte der zwischen der Welle 2 und der Tilgermasse 3 wirksamen Federung unter Verwendung
der Schwingungsenergie der Tilgermasse 3 erfolgt.
Der — wie bereits erwähnt — in gleicher Phase mit der Welle 2 schwingende Hilfsschwinger 5 übt durch
seine Schwingung Reaktionskräfte auf die längsgeschlitzte, den Fortsatz 16 der Federstütze 8 unter
Vorspannung umgreifende Büchse 15 der Bremse 6 aus. Hierbei wird je Schwingung in einer Richtung der
Festsitz und damit das Bremsmoment verringert, in der anderen Richtung erhöht. Auf diese Weise gibt der
Hilfsschwinger 5 der Bremse 6 eine Richtwirkung ähnlich einem Freilauf, so daß es der auf die
Gummielemente einwirkenden Tilgermasse 3 in der einen Drehrichtung leichter fällt, die Federstütze 8 zu
verdrehen, als in der anderen Drehrichtung. Die
Tilgermasse 3 hat demnach die Tendenz, die Federstütze 8 allmählich in der Richtung zu verdrehen, in der sie
selbst in dem Zeitabschnitt schwingt, in dem das Bremsmoment geringer ist.
Durch die bereits beschriebenen Kurbeiarme 12 und Lenker 13 wird bei dem in den F i g. 1 bis 4 dargestellten
Ausführungsbeispiel bei unterkritischem Tilgerbetrieb
— die Tilgermasse 3 schwingt in Fig. 1 im Uhrzeigersinn
(ausgezogener Drehpfeil), in F i g. 3 demnach entgegen dem Uhrzeigersinn — eine Verdrehung der
Gummielcmente 10 zu niedrigeren Federtaten bewirkt. Schwingt die Bremse 6 mit dem Hilfsschwinger 5 gemäß
F i z. I im Uhrzeigersinn, so wird die Bremse 6 geschwächt. In F i g. I is1 gerade die weichste Stellung
der (jiimmiclcmcntc dargestellt.
Schwingt die Tilgermasse 3 dagegen überkritisch — in Fig. 1 entgegen dem Uhrzeigersinn (strichlierter
Drehpfeil) —. während die Bremse 6 durch den im Uhrzeigersinn schwingenden Hilfsschwinger 5 geschwächt
ist, so drehl die Tilgermasse die FederstützL· 8
in Fig. I entgegen dem Uhrzeigersinn, demnach in F i g. S mit dem Uhrzeigersinn. Wie aus der der F i g. 3
entsprechenden Schemadarstellung in F i g. 4 erkennbar wird, werden dabei die wirksamen Federraten härter.
Diese Regelung funktioniert solange, bis Resonanz auftritt, das heißt Tilgermasse 3 und Welle 2 bzw.
I1lger1nas.se J und Hütsschwinger 5 schwingen um 9Cr
phasenverschoben. Dann ist die Bremse 6 in jeder /weiten Viertelschwingiing der Tilgermasse 3 einmal im
Uhrzeigersinn, einmal im entgegengesetzten Drehsinn, geschwächt. In diesem Zustand übt die Tilgermasse kein
bevorzugtes Drehmoment mehr in einer bestimmten Drehrichtung zum Verdrehen der Federstütze 8 aus.
d. h. die Federstütze 8 bleibt in einer Mittellage stehen.
Eine sich etwa mit der Zeit verändernde Bremswirkung
v-"er Bremse 6 führt zwar zu einer Verlängerung
der Abstimmdauer. nicht jedoch zu einer prinzipiellen Beeinträchtigung der Funktion des Schwingungstilgers.
Dabei sei noch darauf hingewiesen, daß weit von der Tilgerresonanz der Tilger zwar schwach schwingt, also
wenig Energie zum Verstellen liefert, der Hilfsschwinger 5 aber umso stärker schwingt, d. h. die Richtwirkung
der Bremse 6 ist ausgeprägter. In der Umgebung der Resonanz dagegen schwingt der Tilger stark, gibt also
viel Energie ab, wahrend die Richtwirkun" der Bremse 6
nachläßt, weil der Hilfsschwinger 5 kaum mehr schwingt, da ja die Schwingungen der Welle 3 fast
getilgt sind.
Bei dem in den F i g. 5 bis 8 dargestellten dynamischen Drehschwingungstilger weist das für die Veränderung
der zwischen der Tilgermasse 23 und der Welle 2 vorgesehene, um die Wellenachse 2 verdrehbare
Stellglied 24 einen radialen Stützarm 25 mit zwei daran angelenkten, im wesentlichen entgegengesetzt gerichteten
Armen 26 und 27 auf. An den Enden dieser Arme greifen zwei Längsfedern 28 an, die andererseits in
einem gemeinsamen Angriffspunkt 29 mit der Tilgermasse 23 verbunden sind. Die beiden Arme 26 "nd 27
sind über je eine Verstellstange 30 bzw. 31 mit einer auf der Welle 2 fest angeordneten Nabe 32 verbunden. Beim
Verdrehen des Stellglieds 24 relativ zur Nabe 32 werden auch die Arme 26, 27 und damit die äußeren Enden der
Federn 28 in ihrer gegenseitigen Neigung zueinander verstellt. Sind die beiden Federn 28 etwa im Sinn der
beiden Pfeile in F i g. 7 unten einander angenähert, so hat das Federungssystem insgesamt eine geringere
Härte und der Schwingungstilger somit eine geringere Eigenfrequenz als in der dargestellten Ausgangslage.
Zweckmäßig decken sich die Federn 28 mit den Armen 26 bzw. 27, so daß die theoretische Verstellarbeit null ist,
da die Federn kein Moment um den Angriffspunkt 29 ausüben.
Ferner so!! die Winkelübersetzup.g zwischen der
Welle 2 und jedem der Arme 26, 27 in jeder Stellung gleich groß sein, damit keine, von den Reaktionskräften
der Tilgermasse herrührende, einseitige Richtwirkung
an der Stütze auftritt.
Gemäß F" i κ. 5a und b besteht die Bremse 33 aus
einem an der Ni'be 32 angelenkten Hebel 34, der unter
der Wirkung einer Feder 35 einen Bremsklotz 36 gegen eine Bremsfläche des Stellglieds 24 drückt. Die
Bremsfläche 37 wird durch ein Segment einer zur Welle 2 konzentrischen Zylindermantelfläche gebildet. Der
Hilfs.,ehwinger 38 ist um eine zur Wellenachse parallele Achse 39 schwenkbar an der Nabe 32 gelagert. Gemäß
F i g. 5a können der Hilfsschwinger 38 und der Hebel 34 einstückig sein. Hierbei is; der Bremsklotz 36 aus
elastischem Material und ist zugleich die Feder des Hilfsschwingers 38.
Nach I- ig. 5b kann aber auch der Hilfsschwinger 38'
um die Lagcrachse 39 des Hebels 34' schwenkbar sein und über zwei Druckfedern 40 mit dem Hebel 34' in
Verbindung stehen. Mit der letzten Variante läßt sich ein besseres Pulsieren der von der Bremse 33' erzeugten
Bremskraft erreichen. Der Bremsklotz 36' braucht hier nicht elastisch zu sein.
Damit nicht bei unterschiedlichen Stellungen der Welle ein Moment aus der Schwerkraft an den
Hilfsschwingern 38 bzw. 38' wirkt, sind diese Schwinger /weckmäßig mit einem Gegengewicht 41 bzw. 41'
versehen.
Das Gestänge zur Verstellung der Federn 28 ist auch bei dem vorbeschriebenen Ausführungsbeispiel so
ausgelegt, daß bei unterkritisch schwingendem Tilger analog der Ausführungsform gemäß den Fig. 1 bis 4,
desse" Eigenfrequenz erniedrigt, bei überkritischem Betlieb erhöht wird.
Beim Ausführungsbeispiel nach den Fig. 9 bis 11 weist das zur Veränderung der Federwirkung um die
Welle 2 drehbare Stellglied 42 einen radialen Stützarm 43 mit dem . . _i- beschriebenen Ausführungsbeispiel
entsprechenden Armen 44 und entsprechenden Federn 45 auf. die in einem gemeinsamen Angriffspunkt 4b mit
der Tilgermasse 47 verbunden sind. An dem Stellglied 42 ist weiterhin ein Reibrad 48 mit senkrecht zur
Wellenachse verlaufender, als Gewindespindel ausgebildeter Drehacnse 49 gelagert. Das Reibrad 48 arbeitet
mit einer Stirnfläche 50, einer mit der Welle 2 verbundenen Nabe 51 zusammen. Anstelle des vorbeschriebenen
Reibradgetriebes könnte beispielsweise auch ein Kegeltrieb verwendet werden. Die verdrehfest
geführte, mit der Gewindespindel zusammenarbeitende Spindelmutter 52 steht über gebogene Verstellstangen
53 mit den Armen 44 in Verbindung. Ein Verdrehen des Stützarmes 43 relativ zu der mit der Welle 2 drehfest
verbundenen Nabe 51 führt, wie man erkennt, zu einem Verdrehen der Gewindespindel, wodurch die Arme 44
und damit auch die Wirkungsrichtungen der beiden Federn 45 verändert werden. Die Regelung ist hierbei
besonders feinfühlig.
Die Bremse umfaßt bei dem Ausführungsbeispiel nach den F i g. 9 bis 11 zwei an der Nabe 51 um jeweils
zur Wellenachse parallele Achsen 54 schwenkbare Bremshebel 55 mit je einem Bremsklotz 56, der mit der
äußeren Zylindermantelfläche 57 eines am Stellglied 42 vorgesehenen Bremsringes 58 zusammenarbeitet Die
Bremshebel 55 sind an ihren freien Enden über radial leicht vorgespannte Gummifedern 59 mit der im
wesentlichen als Ringscheibe ausgebildeten und koaxial zur Welle 2 angeordneten Masse 60 des Hilfsschwingers
61 verbunden. Um Taumeischwingungen des Hilfsschwingers 61 um die Verbindungslinie der beiden
Gummifedern 59 zu vermeiden, können auch drei oder
mehr der vorbeschriebenen Bremshebel 55 verwendet werden.
Um einen komplett vormontierbaren Schwingungstil· ger zu erhallen, ist das Stellglied 42 auf einer
verlängerten Lagerbuchse 62 der mit der Welle 2 fest verbundenen Nabe 51 und die Tilgermasse 47 auf einem
verlängerten Nabenteil 63 des Stellgliedes gelagert.
Bei den zuvor beschriebenen beiden Ausführungsbeispielen
wird, ebenso wie beim ersten Ausführungsbeispiel, zum Verstellen der Härte der Federung die
Schwingungsenergie des Tilgers verwendet.
Bei dem in den Fig. 12 und 13 dargestellten Ausführungsbeispiel erfolgt die Verstellung der Härte
der zwischen Welle 2 und Tilgermasse 64 wirksamen Federung durch einen vom Hilfsschwinger 65 gesteuerten
Servomotor 66. Der Servomotor 66 verdreht ein auf einer mit der Welle 2 verbundenen Nabe 67 drehbares
Stellglied 68 relativ zur Nabe bzw. zur Welle. Sowohl die Nabe 67. als auch HaS Stellglied fiR weisen zwei radiale
Stützarme 69 bzw. 70 auf. An diesen Stützarmen sind aufeinander gerichtete Federn 71 vorgesehen, zwischen
die ein radial nach innen weisender Nocken 72 der Tilgermasse 64 eingreift. Die Federn 71 haben
progressive Federraten und werden von Gummikörpern mit in Wirkungsrichtung unterschiedlichem Querschnitt
gebildet.
Wie man erkennt, hat der Servomotor 66 ein längsverstellbares Stellorgan 73 und ist zwischen einem
Stützarm 69 der Nabe 67 und einem Stützarm 70 des Stellglieds 68 wirksam.
.Ms Hilfsschwinger 65 ist ein mit der Welle 2 (über die Nabe 67) verbundener elektrischer Beschleunigungsgeber
vorgesehen, der im Zusammenwirken mit einem an der Tilgermasse 64 angeordneten weiteren elektrischen
Beschleunigungsgeber 74 über eine Regler-Schalteinheit 75 den elektrischen Servomotor 66 steuert. Anstelle
der rein elektrisch betriebenen Servoeinheit könnte auch jede andere bekannte mechanisch-elektrische oder
hydraulische Servoeinheit verwendet werden.
Die Beschleunigungsgeber können aus einer schwingend aufgehängten Masse von elektrischen oder
elektromagnetischen Weg- oder Kraftmessern (Induktionsgeber, Dehnmeßstreifen) oder einem piezoelektrischen
Kristall bestehen, der sich unter der Masse-Beschleunigung verformt und die »Feder« des Schwingers
darstellt.
Die Signale der beiden Beschleunigungsgeber können über jeweils einen Transformator 77, der auch vor den
Verstärkern liegen kann, geleitet werden. Dieser Transformator erzeugt nur dann einen sekundären
Wechselstrom, wenn unabhängig von einer stationären, etwa durch Gasgeben am Motor oder einen heftigen
Lenkradeinschlag bedingten Beschleunigung eine Schwingbeschleunigung vorhanden ist. Er erlaubt die
Feststellung der Phase der Schwingung und läßt das Steuergerät, unbeeinflußt von der absoluten Beschleunigung
an den Gebern, die richtige Entscheidung fällen.
Wenn Resonanz herrscht, würde die Regler-Schalteinheit 75 den Signalen der Geber folgend, fortwährend
(zweimal je Schwingung) umschalten. Um dies zu vermeiden, kann ein Wechselstrom-Magnet-Schalter 78
in die Leitung zum Servomotor eingebaut werden, der von dem Transformator 76, der dem wellenfesten Geber
(Hilfsschwinger 65) nachgeschaltet ist, über ein Relais nur dann eingeschaltet wird, wenn die Welle 2 schwingt
d. h. außerhalb der Resonanz. Die von den Beschleunigungsgebern
kommenden Signale, ebenso wie die Stromzuführung zum Servomotor 66, können in
üblicher Weise bei kontinuierlich umlaufenden Wellen über Schleifringkontaktc, bei Wellen mit geringen,
begrenzten Ausschlagwinkeln, wie etwa einer Lenkspindel, können die Signale über lose auf die Welle
gewickelte Kabel an die Umgebung geleitet werden.
Hierzu 4 Blatt Zeichnungen
Claims (21)
1. Schwingungstilger, der sich selbsttätig auf die Erregerfrequenz einer Drehschwingungen unterworfenen
Welle oder dgl. abstimmt, im wesentlichen bestehend aus einer um die Drehschwingungsachse
der Welle drehbar gelagerten Tilgermasse, die unter Zwischenschaltung eines oder mehrerer Federelemente
mit der Welle verbunden ist, deren Drehschwingungen unterbunden werden sollen, dadurch
gekennzeichnet, daß eine Einrichtung vorgesehen ist, die in Abhängigkeit von der
Phasenlage eines mit der Welle (2) verbundenen Hilfsschwingers (5; 38, 38'; 6i; 65) in bezug auf die
Phasenlage der Welle die Härte der zwischen Welle und Tilgermasse (3; 23; 47; 64) wirksamen Federung
bis zum Eintritt der Resonanz des Tilgers verstellt. ·
2. Drehschwingungstilger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum
Verstellen der Federung eine mit der Welle (2) drehfest verbundene Bremse (6; 33, 33'; 55, 56, 58)
umfaßt, auf die der Hiifsschwinger (5; 38, 38'; 61) einwirkt, wobei ein um die Wellenachse (1)·
drehbares Stellglied (7; 24; 42) für die Veränderung der Federwirkung durch solange in den beiden
Schwingungsrichtungen ungleiche Bremswirkung der Bremse soweit gegenüber der Welle (2) verdreht
wird, bis Resonanz eintritt.
3. Drehschwingungstilger nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellglied (7) eine auf
der Welle (2) drehbar gelagerte Federstütze (8) ist, die mindestens ein um eine zur Wellenachse (2)
parallele Achse (9) drehbare- zylindrisches, an sich bekanntes Gummielement (10) trägt, das eine in
Abhängigkeit von der Dre+'age veränderliche
radiale Federrate hat und zwischen zwei Stützwände (11) der Tilgermasse (3) eingreift, wobei bei
Verdrehung der Federstütze (8) relativ zur Welle (2) zwangläufig eine Verdrehung des Gummielements
(10) erfolgt.
4. Drehschwingungstilger nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Gummielement (10)
mit einem Kurbelarm (12) verbunden ist, der übtr einen Lenker (13) mit einer auf der Welle (2) fest
angeordneten Halteplatte (14) oder dgl. zusammenwirkt.
5. Drehschwingungstilger nach den Ansprüchen 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremse (6)
aus einer längsgeschlitzten Büchse (15) besteht, die unter Vorspannung einen zylindrischen Fortsatz (16) w
der Federstütze (8) umgreift und auf der einen Seite des Schlitzes (17) mit einer auf der Welle (2)
befestigten Nabe (18) verbunden ist, während auf der anderen Seite des Schlitzes (17.) der aus einer
Blattfeder (19) und einer Masse (20) bestehende Hiifsschwinger (5) befestigt ist.
6. Drehschwingungstilger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Eigenfrequenz des
Hilfsschwingers (5; 38, 38'; 61, 65) außerhalb des zu erwartenden Erregerfrequenzbereichs der Welle (2)
- vorzugsweise über dessen Frequenzbereich = liegt.
7. Drehschwingungstilger nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstellung der Härte
der Federung unter Verwendung der Schwingungs- t>5
energie der Tilgermasse (3,23,47) erfolgt.
8. Drehschwingungstilger nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellglied (24) einen
radialen Stützarm (25) mit zwei daran angelenkten, im wesentlichen entgegengesetzt gerichteten Armen
(26, 27) aufweist, an deren Enden zwei Längsfedern (28) angreifen, die andererseits in einem
gemeinsamen Angriffspunkt (29) mit der Tilgermasse
(23) verbunden sind, wobei die beiden Arme über je eine Verstellstange (30,31) mit einer auf der Welle
(2) fest angeordneten Nabe (32) verbunden sind.
9. Drehschwingungstilger nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremse (33) aus
einem an der Nabe (32) gelagerten Hebel (34) besteht, der unter der Wirkung einer Feder (35)
einen Bremsklotz (36) gegen eine Bremsfläche (37) des Stellglieds (24) drückt, wobei der Hiifsschwinger
(38) um eine zur Wellenachse parallele Achse (39) schwenkbar an der Nabe (32) gelagert ist.
10. Drehschwingungstilger nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Hiifsschwinger (38)
und der Hebel (34) einstückig sind und der Bremsklotz (36) aus elastischem Material und
zugleich die Feder des Hilfsschwingers ist.
11. Drehschwingungstilger nach Anspruch 9, dadurch
gekennzeichnet, daß der Hiifsschwinger (38') um die Lagerachse (39) des Hebels (34') schwenkbar
ist und über mindestens eine Feder (40) mit dem Hebel in Verbindung steht.
12. Drehschwingungstilger nach einem der Ansprüche 9 bis ii, dadurch gekennzeichnet, daß der
Hiifsschwinger (38, 38') mit einem Gegengewicht (41,4Γ) versehen ist.
13. Schwingungstilger nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das um die Welle (2) drehbare
Stellglied (42) einen radialen Stützarm (43) mit zwei daran angelenkten, im wesentlichen entgegengesetzt
gewichteten Armen (44) aufweist, an deren Enden zwei in einem gemeinsamen Angriffspunkt
(46) mit der Tilgermasse (47) verbundene Längsfedern (45) angreifen, wobei am Stellglied (42)
weiterhin ein Reibrad (48) oder dgl. mit senkrecht zur Wellenachse verlaufender, nl; Gewindespindel
ausgebildeter Drehachse (49) gelagert ist, daß ferner dieses Reibrad mit einer Stirnfläche (50) einer mit
der Welle verbundenen Nabe (51) zusammenarbeitet und die verdrehfest geführte Spindelmutter (52)
über Verstellstangen (53) mit den Armen (44) in Verbindung steht.
14. Schwingungstilger nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremse mindestens zwei an
der Nabe (51) um eine zur Wellenachse parallele Achse (54) schwenkbare Bremshebel (55) mit je
einem Bremsklotz (56) umfaßt, die mit der äußeren Zylindermantelfläche (57) eines am Stellglied (42)
vorgesehenen Bremsringes (58) zusammenarbeiten und an ihren freien Enden über radial leicht
vorgespannte Gummifedern (59) mit der ringförmigen und koaxial zur Welle (2) angeordneten Masse
(60) des Hilfsschwingers (61) verbunden sind.
15. Schwingungstilger nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellglied (42) auf
einer verlängerten Lagerbuchse (62) der mit der Welle fest verbundenen Nabe (51) und die
Tilgermasse (47) auf einem verlängerten Nabenteil (63) des Stellgliedes gelagert sind.
16. Schwingungstilger nach Anspruch I oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die Verstellung der Härte der zwischen Welle (2) und Tilgermasse (64)
wirksamen Federung durch einen vom Hiifsschwinger (65) gesteuerten Servomotor (66) erfolgt.
17. Schwingungstilger nach Anspruch 16, dadurch
gekennzeichnet, daß der Servomotor (66) ein auf einer mit der Welle (2) verbundenen Nabe (67)
drehbares Stellglied (68) relativ zur Nabe verdreht, wobei sowohl die Nabe (67) als auch das Stellglied
(68) mindestens einen radialen Stützarm (69 bzw. 70) aufweist, an denen aufeinander gerichtete Federn
(71) vorgesehen sind, zwischen die ein radial nach innen weisender Nocken (72) der Tilgermasse (64)
eingreift
18. Schwingungstilger nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Federn (71) eine progressive
Federrate haben.
19. Schwingungstilger nach Anspruch 18, dadurch
gekennzeichnet, daß die Federn (71) Gummikörper '5 mit in Wirkungsrichtung unterschiedlichem Querschnitt
sind.
20. Schwingungstilger nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Servomotor (66) ein
längsverstellbares Stellorgan (73) aufweist und zwischen einem StützariTJ (69) der Nabe (67) und
einem Stützarm (70) des Stellgliedes (68) wirksam ist.
21. Schwingungstilger nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß als Hilfsschwinger (65) ein mit
der Welle (2) verbundener elektrischer Beschleunigungsgeber vorgesehen ist, der im Zusammenwirken
mit einem an der Tilgermasse (64) angeordneten weiteren elektrischen Beschleunigungsgeber (74)
über eine Reglerschalteinheit (75) einen elektrischen Servomotor (66) steuert.
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DE19772742560 DE2742560C2 (de) | 1977-09-22 | 1977-09-22 | Drehschwingungstilger |
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