DE2019348A1 - Steel spring isolator - Google Patents
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Description
AKTEN-NR. I3/25548 463BOCHUM, 20.4.1970 XY/DJFILE NO. I3 / 25548 463 BOCHUM, April 20, 1970 XY / DJ
Bergstraße 159 Telegr.i StuhlmannpatentBergstrasse 159 Telegr.i Stuhlmann patent
Die Erfindung betrifft einen Stahlfederisolator zur· erschütterungs- und körperschallisolierten Aufstellung von Maschinen oder Maschinenaggregaten, insbesondere von Ventilatoren, Lüftern, Gebläsen od. dgl., welcher ein auf der tragenden Oberfläche eines Fundamentes oder einer Tragkonstruktion fest verankertes Unterteil und ein unter der Standfläche der Maschine bzw. des Maschinenaggregates oder eines Unterzuges derselben befestigtes Oberteil besitzt, zwischen denen wenigstens eine Schraubendruckfeder aus Stahl angeordnet ist, welche vom Unter- und/oder Oberteil allseitig mit großem Spiel umschlossen ist, wobei mindestens ein das Ober- und Unterteil/verblnaenaes, die Druckfeder vorgespannt haltendes Verbindungselement vorgesehen ist.The invention relates to a steel spring insulator for the vibration and structure-borne noise-insulated installation of machines or machine units, in particular fans, ventilators, blowers or the like, which one on the supporting surface a foundation or a supporting structure and a base that is firmly anchored under the floor space of the machine or of the machine unit or a truss same has attached upper part, between which at least one helical compression spring made of steel is arranged, which is enclosed on all sides by the lower and / or upper part with a large amount of play, at least a the upper and lower part / verblnaenaes, the compression spring biased holding connecting element is provided.
Derartige Stahlfederisolatoren lassen sich grundsätzlich bei allen Maschinen oder Maschinenaggregaten verwenden, die erschütterungs- und körperschallisoliert aufgestellt werden sollen, wie z.B. bei Kompressoren, Pumpen, Werkzeugmaschinen od. dgl. Erschütterungs- oder Körperschallschwingungen treten bei den verschiedenen Maschinen bzw. Maschinenaggregaten mit den unterschiedlichsten Frequenzen auf. Um eine optimal wirksame Schwingungsdämpfung und Isolation zu erreichen, ist es wesentlich, daß die Eigenfrequenzen der Isolatoren weit genug unterhalb der Frequenzen der störenden Schwingungen liegen. Aus diesem Grunde eignen sich Stahlfederisolatoren vor allem zur erschütterungs- und körperschallisolierten Aufstellung von Maschinen oder Maschinenaggregaten, bei denen Schwingungen mit besonders niedrigen Frequenzen auftreten. Dies ist beispielsweise bei großen Lüftern zurSuch steel spring insulators can in principle be used in all machines or machine assemblies that should be set up insulated from vibration and structure-borne noise, e.g. for compressors, pumps, machine tools, etc. Like. Vibration or structure-borne sound vibrations occur in the various machines or machine units with the most varied Frequencies on. In order to achieve optimally effective vibration damping and isolation, it is essential that the natural frequencies of the isolators are far enough below the frequencies of the interfering vibrations. For this reason are suitable Steel spring insulators are mainly used for the vibration and structure-borne noise-insulated installation of machines or machine assemblies, in which vibrations with particularly low frequencies occur. This is for example used with large fans
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Be- und Entlüftung von Theatern, Konzertsälen, Kinos od. dgl. der Fall, die mit niedrigen Drehzahlen arbeiten, weil hierbei weniger Geräusche verursacht werden. Eine gute erschütterungs- und körperschallisolierte Aufstellung ist bei solchen Ventilatoren nur mit Hilfe von Stahlfederisolatoren möglich, deren Druckfedern sehr weich sind. Diese weichen Druckfedern werden unter der Belastung durch die Maschine oder das Maschinenaggregat um ein großes Maß zusammengedrückt. Eine solche weiche Aufstellung ist dann sehr empfindlich gegen Belastungsunterschiede, wobei bei den Druckfedern verhältnismäßig große Federwege auftreten.Ventilation of theaters, concert halls, cinemas or the like. The case that work at low speeds, because here less noise is caused. A good vibration and structure-borne noise-insulated installation is for such fans only possible with the help of steel spring insulators, the compression springs of which are very soft. These soft compression springs are under the load by the machine or the machine unit compressed to a large extent. Such a soft lineup is then very sensitive to differences in load, with the compression springs having relatively large spring deflections.
Bei einem bekannten Stahlfederisolator der eingangs beschriebenen Bauart sind Ober- und Unterteil im wesentlichen topfförmig ausgebildete wobei sie unterschiedlich große QuerschnittsdurGhmesser besitzen. Das topfförmige Oberteil und das ähnlich ausgebildete Unterteil sind mit ihren öffnungen einander zugekehrt angeordnet und überlappen sich teleskopartig auf einem Teil ihrer axialen Länge. Hierbei umschließt das Oberteil den oberen Rand des Unterteils* um ein Eindringen von Schmutz und Feuchtigkeit -in den Innenraum zu vermeiden, den beide Teile gemeinsam bilden» In diesem Innenraum ist die Schraubendruckfeder angeordnet, welche sich sowohl am Ober- als auch am Unterteil innenseitig abstützt«, Um ein Auseinanderfallen des Stahlfeder- * isolators, insbesondere beim Transport und bei den Montagearbeiten, zu verhindern., ist im Innern des Oberteils eine sich koaxial zur Mittellängsachse des Stahlfederisolators erstreckende Schraube angeordnet, die durch eine Bohrung im Unterteil des Isolators hindurchragt. Der Schraubenkopf ist dabei in einem freien Raum des Unterteils angeordnet., welcher sich auf der dem Oberteil abgekehrten Seite des Bodens des Unterteils befindet. Zur Bildung dieses Raumes ist der Boden des Unterteils kegelstumpfförmig ausgebildet.« wobei die Bohrung, durch welche der Schraubenschaft hindurchragt, im Bereich der Mittellängsachse in der oberen Stirnfläche des kegelstumpfförmigen Abschnittes des Bodens angeordnet ist. Der Innendurchmesser dieser Bohrung ist nur ge-In a known steel spring insulator of the type described at the outset, the upper and lower parts are essentially cup-shaped with cross-sectional diameters of different sizes own. The pot-shaped upper part and the similarly designed lower part are mutually aligned with their openings arranged facing each other and overlap telescopically over part of their axial length. Here, the upper part encloses the Upper edge of the lower part * to prevent dirt and moisture from penetrating into the interior, both parts together form »The helical compression spring, which is located on both the upper and the lower part, is arranged in this interior supported on the inside «, To prevent the steel spring * isolator from falling apart, especially during transport and assembly work, To prevent., a screw extending coaxially to the central longitudinal axis of the steel spring insulator is inside the upper part arranged, which protrudes through a hole in the lower part of the insulator. The screw head is in a free space Arranged of the lower part, which is located on the side of the bottom of the lower part facing away from the upper part. For education of this space, the bottom of the lower part is designed in the shape of a truncated cone. " the hole through which the screw shank protrudes through, in the area of the central longitudinal axis in the upper Arranged end face of the frustoconical portion of the bottom is. The inside diameter of this hole is only
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ringfügig größer als der Außendurchmesser des Schraubenschaftes, so daß dieser innerhalb der Bohrung eine axiale Bewegung entsprechend den Relativbewegungen von Ober- und Unterteil ausführen kann. Der Innendurchmesser der Bohrung ist Jedoch kleiner als der Außendurchmesser des Schraubenkopfes bemessen, so daß dieser nicht durch die Bohrung hindurchpaßt und die Schraube somit beim Zusammenbau des Stahlfederisolators von der Unterseite des Unterteils her durch die Bohrung im Boden des Unterteils hindurchgeschoben werden muß und erst dann in den ebenfalls kegelstumpf förmig ausgebildeten Boden des Oberteils fest eingeschraubt werden kann. Die Länge der Schraube ist so bemessen, daß selbst bei völliger Entlastung des Stahlfederisolators die Druckfeder um ein geringes Maß vorgespannt ist. Auf diese Weise werden Ober- und Unterteil miteinander verbunden und es wird vermieden, daß der Stahlfederisolator auseinanderfällt.slightly larger than the outer diameter of the screw shank, so that it moves axially within the bore accordingly can perform the relative movements of the upper and lower part. However, the inside diameter of the bore is smaller dimensioned as the outer diameter of the screw head, so that it does not fit through the bore and thus the screw When assembling the steel spring insulator from the underside of the lower part through the hole in the bottom of the lower part must be pushed through and only then screwed tightly into the also truncated cone-shaped bottom of the upper part can be. The length of the screw is dimensioned so that even when the steel spring insulator is completely relieved of pressure, the compression spring is biased by a small amount. In this way the upper and lower parts are connected to one another and it is avoided that the steel spring isolator falls apart.
Dieser bekannte Stahlfederisolator besitzt jedoch den Nachteil, daß er im Gegensatz zu seiner eigentlichen Aufgabe doch noch Schwingungen übertragen kann. Dies liegt vor allem daran, daß Ober- und Unterteil nicht nur über die dämpfende Druckfeder miteinander in Verbindung stehen, sondern daß auch über die Schraube und die Innenwandung ihrer Führungsbohrung im Unterteil eine schwingungsübertragende Verbindung zwischen Ober- und Unterteil vorhanden ist. Diese schwingungsübertragende Verbindung ist zwar theoretisch nicht vorhanden, weil die Schraube mit geringem Spiel in der Bohrung des Unterteils geführt ist. In der Praxis hat es sich jedoch herausgestellt, daß sich Ober- und Unterteil des Stahlfederisolators häufig verkanten, wobei dann der Schraubenschaft und die Innenfläche der Bohrung im Boden des Unterteils einander berühren, so daß Schwingungen vom Oberteil über die Schraube und die Innenwandung der Bohrung auf das Unterteil übertragen wird. Um Schraube und Innenwand der Bohrung miteinander in Berührung zu bringen, braucht die Verkantung des Oberteils gegenüber dem Unterteil nur gering zu sein, weil der Hebelarm, den die Schraube bildet, sehr groß und das Spiel zwischen Schraubenschaft und Bohrungsinnenwand nur relativ kleinThis known steel spring insulator, however, has the disadvantage that, in contrast to its actual task, it does can still transmit vibrations. This is mainly due to the fact that the upper and lower part not only have the damping compression spring are in connection with each other, but that also via the screw and the inner wall of its guide hole in the lower part a vibration-transmitting connection between the upper and lower part is available. This vibration-transmitting connection is theoretically not available because the screw with little Game is guided in the bore of the lower part. In practice, however, it has been found that top and Often tilt the lower part of the steel spring insulator, whereby then the screw shaft and the inner surface of the hole in the bottom of the lower part touch each other, so that vibrations from the upper part over the screw and the inner wall of the bore onto the lower part is transmitted. Around screw and inner wall of the hole together to bring into contact, the tilting of the upper part with respect to the lower part only needs to be slight, because of the The lever arm formed by the screw is very large and the play between the screw shaft and the inner wall of the bore is relatively small
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ist. Ein solches geringfügiges Verkanten läßt sich bei derartigen Stahlfederisolatoren nicht vermeiden, weil die auftretenden Schwingungen nicht nur genau vertikal, sondern auch horizontal sowie schräg auf den Oberteil des Stahlfederisolators einwirken und entsprechende Bewegungen cteselben relativ zum Unterteil verursachen. Infolgedessen bildet die Schraube eine schwingungsübertragende Brücke und vermindert die isolierende Wirkung des Stahlfederisolators erheblich. Hinzu kommt, daß bei einem gewissen Verkanten des Oberteils gegenüber dem Unterteil auch wegen des geringen radialen Abstandes zwischen der Innenwandung des Oberteils und der Außenwandung des Unterteils Ober- und Unterfc teil einander berühren, so daß auch über diese Berührungsstelle Schwingungen vom Oberteil auf den Unterteil übertragen werden. Infolgedessen bilden auch vielfach Ober- und Unterteil unmittelbar eine Brücke, die die isolierende Wirkung des Stahlfederisolators erheblich verringert.is. Such a slight tilting cannot be avoided with such steel spring insulators because the Vibrations not only act vertically, but also horizontally and at an angle on the upper part of the steel spring insulator and cause corresponding movements of the same relative to the lower part. As a result, the screw forms a vibration-transmitting bridge and reduces the isolating effect of the Steel spring isolator considerably. In addition, with a certain one Tilting of the upper part with respect to the lower part also because of the small radial distance between the inner wall of the Upper part and the outer wall of the lower part upper and lower part touch each other, so that this point of contact Vibrations are transmitted from the upper part to the lower part. As a result, the upper and lower part often form directly a bridge that significantly reduces the insulating effect of the steel spring insulator.
Ein weiterer wesentlicher Nachteil des bekannten Stahlfederisolators besteht darin, daß sich Ober- und Unterteil derart stark verkanten können, daß es zu Verklemmungen kommt, wodurch die notwendige freie Relativbewegung zwischen Ober- und Unterteil vollständig blockiert wird. Eine solche Verklemmung kann bei der bekannten Bauart vor allem zwischen dem Schraubenschaft und der Innenwandung der Bohrung im Boden des Unterteils P vorkommen. Solche Verklemmungen zwischen Schraubenschaft und Innenwandung der Bohrung im Boden des Unterteils sind durch das verhältnismäßig geringe Spiel zwischen Schraubenscba ft und Innenfläche der Bohrung bedingt. Aus konstruktiven Gründen, insbesondere deswegen, weil der Kopf der Schraube nicht durch die Bohrung hindurchgehen darf, ist es nicht möglich, das Spiel zwischen Schraubenschaft und Innenfläche der Bohrung so zu vergroßem, daß Verklemmungen an dieser Stelle völlig ausgeschlossen sind.Another major disadvantage of the known steel spring insulator is that the upper and lower part can tilt so strongly that it comes to jamming, whereby the necessary free relative movement between upper and The lower part is completely blocked. In the known design, such jamming can primarily occur between the screw shank and the inner wall of the bore in the bottom of the lower part P occur. Such jamming between the screw shaft and Inner wall of the bore in the bottom of the lower part are ft due to the relatively small play between screw and inner surface the drilling conditionally. For structural reasons, in particular because the head of the screw is not through the Hole is allowed to go through, it is not possible to increase the clearance between the screw shaft and the inner surface of the hole so that that deadlocks are completely excluded at this point.
Die Gefahr von Verklemmungen zwischen Ober- und Unterteil ist naturgemäß um so größer, je weicher die Druckfeder istThe risk of jamming between the upper and lower part is naturally greater, the softer the compression spring is
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bzw. je größer der während des Betriebes auftretende Pederweg durch entsprechende Auslegung der Druckfeder bemessen wird. Ein Grund, weshalb der Pederweg bei der bekannten Bauart nur verhältnismäßig gering ist, liegt darin, daß die starre Schraube in dem freien Raum unterhalb des kegelstumpfförmigen Bodenabschnittes des Unterteils aus konstruktiven Gründen nur so viel Platz hat, daß sie sich maximal nur um etwa 20 mm in axialer Richtung verschieben kann. Eine entsprechende Verlängerung dieses freien Raumes stößt auf erhebliche herstellungstechnische Schwierigkeiten, insbesondere dann, wenn es sich um ein gegossenes Unterteil handelt. Ein in axialer Richtung längerer freier Raum wäre zwar bei einer geschweißten Ausführungsform oder bei einer aus dem Vollen gedrehten Ausführung des Unterteils herstellbar, jedoch mit Kosten verbunden, die etwa bis zum Zehnfachen der der gegossenen Ausführung betragen, was wirtschaftlich naturgemäß nicht tragbar ist.or the greater the pedal travel occurring during operation is dimensioned by appropriate design of the compression spring. A The reason why the Pederweg is only relatively small in the known design is that the rigid screw in the free space below the frustoconical bottom section For structural reasons, the lower part only has so much space that it can only be displaced by a maximum of about 20 mm in the axial direction can. A corresponding extension of this free space encounters considerable manufacturing difficulties, especially if it is a cast lower part. A longer free space in the axial direction would be in a welded embodiment or in a version of the lower part turned from the solid, however associated with costs that are up to ten times those of the cast version, which is naturally not economically viable is portable.
Aus den vorgenannten Gründen läßt sich bei der bekannten Bauart nur ein verhältnismäßig kleiner Pederweg von etwa 20 mm vorsehen. Derart kleine Pederwege machen sich vor allem bei Erschütterungsschwingungen mit besonders niedrigen Frequenzen sehr unangenehm bemerkbar, weil in solchen Fällen zur Erzielung einer befriedigenden Isolationswirkung ein Federweg von 6o mm und mehr angebracht wäre. Ein derart großer Federweg läßt sich jedoch aus den genannten Gründen bei der bekannten Bauart des Stahlfederisolators nicht ausführen. Infolgedessen sind Stahlfederisolatoren der bekannten eingangs beschriebenen Bauart für Maschinen mit Drehzahlen unterhalb von 500 Umdrehungen pro Minute nicht mehr geeignet. In solchen Fällen benötigt man Stahlfederisolatoren mit besonderen, in Schweißkonstruktion ausgeführten Ober- und Unterteilen, welche - wie bereits erwähnt um ein Vielfaches teurer sind als gegossene Ober- bzw. Unterteile. Für besonders große Hübe und Belastungen verwendet man auch Stahlfecfe-isolatoren mit mehreren Druckfedern und Verbindungselementen in geschweißter Gehäuseausführung, welche jedoch sinngemäß die gleichen vorerwähnten Nachteile besitzen.For the reasons mentioned above, the known Design only provide a relatively small pedal travel of about 20 mm. Such small pedestrian paths make you fool yourself Especially noticeable in shock vibrations with particularly low frequencies, because in such cases To achieve a satisfactory insulation effect, a spring travel of 60 mm and more would be appropriate. Such a large suspension travel however, for the reasons mentioned, it cannot be implemented with the known type of steel spring insulator. Consequently are steel spring insulators of the known type described at the beginning for machines with speeds below 500 revolutions per minute no longer suitable. In such cases, steel spring insulators with special welded construction are required Upper and lower parts, which - as already mentioned, are many times more expensive than cast upper and lower parts. For particularly large strokes and loads, Stahlfecfe isolators with several compression springs and connecting elements are also used in a welded housing design, which, however, analogously have the same disadvantages mentioned above.
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Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, einen Stahlfederisolator zu schaffen, dem die vorstehend behandelten Nachteile nicht anhaften« sondern dessen erschütterungs- und körperschallisolierende Eigenschaften besser als bei der bekannten Bauart sind und der sich vor allem zur Isolation und Dämpfung besonders niedriger Frequenzen eignet. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß als Verbindungselement mindestens ein flexibles Zugmittel, insbesondere eine Kette oder ein Seil, vorgesehen ist, welches mit seinem einen Endabschnitt am Unterteil und seinem anderen Endabschnitt am Oberteil befestigt ist und welches eine solche Länge besitzt, daß bei unbelastetem Iso-The invention has set itself the task of creating a steel spring isolator that is similar to that discussed above Disadvantages do not adhere ”but rather shock and Structure-borne sound insulation properties are better than in the known design and are mainly used for insulation and damping particularly low frequencies. This object is achieved according to the invention in that as a connecting element at least a flexible traction means, in particular a chain or a rope, is provided, which with its one end portion on the lower part and its other end section is attached to the upper part and which has such a length that with unloaded insulation
) lator das Zugmittel belastet und die Druckfeder leicht vorgespannt ist und spätestens bei der zulässigen Mindestbelastung des Isolators das Zugmittel entlastet ist und schlaff durchhängt. Durch die Verwendung eines solchen flexiblen Zugmittels als Verbindungselement anstelle der bei der bekannten Bauart benutzten starren Schraube ist eine Übertragung von Schwingungen vom Oberteil auf das Unterteil des Pederstahlisolators nicht mehr möglich. Im Gegensatz zu der starren, mit dem Oberteil schwingenden Schraube bei der bekannten Bauart kann ein schlaff durchhängendes flexibles Zugmittel nicht so vom Oberteil zum Schwingen gebracht werden, daß sich diese Schwingungen auf das Unterteil übertragen. Auch ist eine Übertragung von Schwingungen von dem flexiblen, schlaff durchhängenden und lose auf dem Boden des Unterteils) lator loads the traction mechanism and the compression spring is slightly pretensioned and at the latest when the minimum permissible load on the isolator is reached, the traction mechanism is relieved and sags slack. By using such a flexible traction means as a connecting element instead of the one used in the known design With a rigid screw, vibrations can no longer be transmitted from the upper part to the lower part of the Pederstahl isolator. In contrast to the rigid screw that vibrates with the upper part in the known design, a slackly sagging screw can be used flexible traction means cannot be made to vibrate from the upper part in such a way that these vibrations are transferred to the lower part. There is also a transmission of vibrations from the flexible, sagging and loose on the bottom of the lower part
* aufliegenden Zugmittels auf das Unterteil im Gegensatz zu der bekannten Bauart nicht möglich. Damit ist die einzige Verbindung zwischen Ober- und Unterteil außer der als Dämpfungselement dienenden Druckfeder erschütterungsisolierend ausgebildet, wodurch sich die Isolierwirkung des erfindungsgemäßen Stahlfederisolators wesentlich verbessert.* overlying traction means on the lower part in contrast to the known design not possible. This is the only connection between the upper and lower part except as a damping element serving compression spring formed vibration-isolating, whereby the isolating effect of the steel spring isolator according to the invention much improved.
Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Stahlfederisolators ist darin zu sehen, daß eine Verklemmung zwischen Ober- und Unterteil wegen des Portfalls der Schraube sowie derAnother advantage of the steel spring isolator according to the invention is that there is a jamming between Upper and lower part because of the port case of the screw and the
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Bohrung im Boden des Unterteils, durch welche die Schraube bei der bekannten Bauart hindurchragt, nicht mehr möglich ist. Da Verklemmungen zwischen Ober- und Unterteil durch entsprechende Bemessung der Durchmesser ihrer sich teleskopartig überlappenden Abschnitte auch an den anderen Stellen zuverlässig vermieden werden können, treten bei dem erfindungsgemäßen Stahlfederisolator Verklemmungen zwischen Ober- und Unterteil nicht mehr auf. Dies gilt auch dann, wenn der Federweg der Druckfeder während des' Betriebes besonders groß ist und auch in solchen Fällen, bei denen erhebliche Horizontalschwingungen zwischen Ober- und Unterteil auftreten. Allen diesen Relativbewegungen gibt auch das als flexibles Zugmittel ausgebildete Verbindungselement ohne weiteres nach, so daß der gesamte erfindungsgemäße Stahlfederisolator während des Betriebes wie eine Stahlfeder ohne Gehäuse wirkt, d.h. daß Ober- und Unterteil in allen Richtungen frei zueinander beweglich sind und das Verbindungselement zwischen Ober- und Unterteil keine Lenkungs- und Führungs .eigenschaften besitzt.Hole in the bottom of the lower part, through which the screw protrudes in the known design, is no longer possible. There Jamming between the upper and lower part by appropriate dimensioning of the diameter of their telescopically overlapping Sections can also be reliably avoided at the other points, occur in the steel spring insulator according to the invention There are no longer any jams between the upper and lower part. This also applies if the spring deflection of the compression spring during the ' Operation is particularly large and also in those cases where there are significant horizontal oscillations between harmonic and Lower part occur. All of these relative movements are also provided by the connecting element, which is designed as a flexible traction means, without further after, so that the entire steel spring insulator according to the invention during operation like a steel spring without a housing acts, i.e. that the upper and lower parts are freely movable in all directions and the connecting element between Upper and lower part no steering and guiding properties owns.
Infolgedessen ist es bei dem erfindungsgemäßen Stahlfederisolator auch nicht erforderlich, den Federweg der Druckfeder auf z.B. maximal 20 mm zu begrenzen. Es läßt sich vielmehr bei der vorgeschlagenen Ausbildung die Druckfeder entsprechend der Belastung so auslegen, daß sie während des Betriebes einen Federweg von z.B. 60 mm und mehr ausführt. Hierdurch erzielt man in vorteilhafter Weise eine sehr weiche Federcharakteristik, die vor allem Erschütterungen bei sehr niedrigen Drehzahlen wirksam zu dämpfen vermag. So wird es mit Hilfe des erfindungsgemäßen Stahlfederisolators möglich, Maschinen oder Maschinenaggregate erschütterungsisoliert auch mit Stahlfederisolatoren der erfindungsgemäßen Gattung aufzustellen, die mit sehr niedrigen Drehzahlen von z.B. nur 250 Umdrehungen pro Minute arbeiten und entsprechend niedrige Schwin-As a result, it is with the steel spring isolator according to the invention It is also not necessary to limit the spring deflection of the compression spring to e.g. a maximum of 20 mm. Rather, it can be In the proposed design, the compression spring is designed according to the load so that it has a during operation Executes suspension travel of e.g. 60 mm and more. In this way, a very soft spring characteristic is achieved in an advantageous manner, the Above all, it is able to effectively dampen vibrations at very low speeds. So it is with the help of the invention Steel spring isolators possible, machines or machine units To set up vibration-insulated with steel spring insulators of the type according to the invention, the very low Speeds of e.g. only 250 revolutions per minute and correspondingly low vibration
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gungsfrequenzen erzeugen. Man kann also die Wirkung der Druckfedern im Gegensatz zu der bekannten Bauart vollständig ausnutzen, da Ober- und Unterteil mit beliebig großem Spiel gebaut werden können. Darüber hinaus ist der erfindungsgemäße Stahlfederisolator wesentlich einfacher in seiner Konstruktion, weil auf die kegelstumpfförmige Ausbildung des Bodens zumindest desgenerating frequencies. So you can see the effect of the compression springs in contrast to the known design, fully utilize it, since the upper and lower part can be built with any size of play. In addition, the steel spring insulator according to the invention much simpler in its construction, because at least the frustoconical design of the bottom
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Unterteils verzichtet werden kann. Außerdem läßt/der vorgeschlagene Isolator leichter zusammenbauen. Dies bedeutet Verringerung des Herstellungsaufwandes und damit eine wirtschaftlichere Fertigung. Auch läßt sich eine geringere Bauhöhe als bei dem befc kannten Stahlfederisolator einhalten, was in zahlreichen Fällen wesentlich ist.Lower part can be dispensed with. In addition, the proposed Assemble isolator more easily. This means a reduction in the manufacturing effort and thus a more economical production. A lower overall height than with the befc comply with known steel spring insulators, which is essential in many cases.
Obwohl in den meisten Fällen der erfindungsgemäß vorgeschlagene Stahlfederisolator nur eine Schraubendruckfeder und nur ein als flexibles Zugmittel ausgebildetes Verbindungselement zwischen Ober- und Unterteil besitzt, umfaßt die Erfindung auch solche Isolatoren,, bei denen zwischen Ober- und Unterteil zwei oder mehr Schraubendruckfedern angeordnet sind und diese Teile durch zwei oder mehr flexible Zugmittel miteinander verbunden sind.Although in most cases the one proposed according to the invention Steel spring insulator only a helical compression spring and only one connecting element designed as a flexible traction means has between the upper and lower part, the invention also includes such insulators, where there are two between the upper and lower part or more helical compression springs are arranged and these parts are connected to one another by two or more flexible traction means.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung W besteht das Zugmittel aus einer Metallkette, vorzugsweise aus einer geschweißten Gliederkette aus Stahl. Es ist jedoch auch möglich, daß das Zugmittel aus einem Seil, vorzugsweise aus einem Stahlseil, besteht. Die vorerwähnten Zugmittel eignen sich besonders für Stahlfederisolatoren, die für hohe Belastungen ausgelegt sind und deren Druckfedern infolgedessen sehr stark sind. Aus diesem Grunde muß auch das verwendete Zugmittel entsprechend hohen Beanspruchungen standhalten, da es sonst von der Vorspannung bei unbelasteter Druckfeder zerrissen würde. Die vorgenannten Zugmittel weisen jedoch eine besonders hohe Festigkeit auf, und zwar sowohl unter Dauerbelastung als auch unter erhöhter . Temperatur. Ein solches Zugmittel kann jedoch niemals Druckkräfte übertragen, was bei einer Belastung des Stahlfederisolators überIn an advantageous embodiment of the invention W , the traction means consists of a metal chain, preferably a welded link chain made of steel. However, it is also possible for the traction means to consist of a rope, preferably a steel rope. The aforementioned traction means are particularly suitable for steel spring insulators that are designed for high loads and whose compression springs are very strong as a result. For this reason, the traction means used must also withstand correspondingly high loads, since otherwise it would be torn by the pretension when the compression spring is not loaded. The aforementioned traction means, however, have a particularly high strength, both under constant load and under increased stress. Temperature. However, such a traction device can never transmit compressive forces, which occurs when the steel spring insulator is loaded
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die Vorspannkraft der Druckfeder hinaus bei einer Schraube, wie sie bei der bekannten Bauart verwendet wird, grundsätzlich möglich wäre. Man vermeidet bei der bekannten Bauart diese Druckbelastung, welche die erschütterungsisolierende Wirkung der Druckfeder aufheben würde, durch einen entsprechenden freien Raum, welcher jedoch aus konstruktiven Gründen begrenzt ist. Die erfindungsgemäße Ausbildung und deren vorgenannte Zugmittel benötigen demgegenüber keinen gesonderen freien Raum, sondern hängen schlaff im Innern des -ohnehin vorhandenen freien Raumes, welcher von der Schraubendruckfeder umschlossen ist, herunter.· Letzteres gilt auch für ein Zugmittel aus einem Seil, Faden oder Kette aus Kunststoff, das nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ebenfalls verwendet werden kann.the biasing force of the compression spring is also possible in principle with a screw as used in the known design were. With the known design, this pressure load, which the vibration-isolating effect of the compression spring, is avoided would cancel, by a corresponding free space, which is limited for structural reasons. The inventive In contrast, training and the aforementioned traction means do not require a separate free space, but rather hang limply inside the free space that is already present, which is enclosed by the helical compression spring. The latter also applies to a traction means made of a rope, thread or chain made of plastic, which according to a further feature of the Invention can also be used.
Empfehlenswert ist es, das Zugmittel am Oberteil und/ oder am Unterteil lösbar zu befestigen. Eine solche lösbare Befestigung des Zugmittels ermöglicht ein leichtes Auswechseln desselben und ein einfaches Zusammenbauen und Auseinandernehmen des Stahlfederisolators.It is advisable to releasably attach the traction means to the upper part and / or to the lower part. Such a releasable attachment the traction means allows easy replacement of the same and easy assembly and disassembly of the Steel spring isolator.
In aller Regel ist es zweckmäßig, wenn sich die Druckfeder am Oberteil und/oder am Unterteil·über einen aus einem körperschallisolierenden Werkstoff, vorzugsweise Kunststoff oder Gummi, bestehenden Halte- und Führungsring abstützt. Ein derartiger Halte- und Führungsring unterbricht in vorteilhafter Weise die Übertragung von Körperschall vom Oberteil auf die Druckfeder bzw. von der Druckfeder auf das Unterteil, wodurch die isolierende Wirkung des Stahlfederisolators nach der Erfindung noch weiter verbessert wird. Außerdem schafft ein derartiger Halte- und Führungsring eine zuverlässige Anlagefläche der Druckfeder am Oberteil bzw. am Unterteil, wobei herstellungsbedingte Unebenheiten ausgeglichen werden. Ferner ist ein derartiger Halte- und FÜh-As a rule, it is expedient if the compression spring on the upper part and / or on the lower part is one of one Structure-borne sound insulating material, preferably plastic or rubber, supports the existing retaining and guide ring. One of those The retaining and guide ring advantageously interrupts the transmission of structure-borne noise from the upper part to the compression spring or from the compression spring to the lower part, whereby the insulating Effect of the steel spring isolator according to the invention is further improved. In addition, such a retaining and guide ring creates a reliable contact surface of the compression spring on the upper part or on the lower part, with unevenness caused by the manufacture be balanced. Furthermore, such a holding and guiding
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rungsring in der Lage, Oberteil und Druckfeder bzw. Druckfeder und Unterteil in radialer Richtung zu fixieren. Ober- und Unterteil des Federisolators zentrieren sich nämlich nur über die Druckfeder. Diese Druckfeder muß deshalb im Unterteil und im Oberteil geführt sein. Dies ist jedoch auch mit entsprechenden Ansätzen und Ausnehmungen erreichbar. Bei jeder dieser Ausführungsformen ist es z.B. möglich, die Druckfeder im Unterteil an ihrem Außendurchmesser und im Oberteil an ihrem Innendurchmesser zu fassen.ring in position, upper part and compression spring or compression spring and to fix the lower part in the radial direction. The upper and lower parts of the spring isolator are only centered on the Compression spring. This compression spring must therefore be guided in the lower part and in the upper part. However, this is also appropriate with Approaches and recesses attainable. In each of these embodiments it is possible, for example, to attach the compression spring in the lower part to take hold of their outer diameter and in the upper part of their inner diameter.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung 1st in dem in radialer Richtung der Druckfeder am nächsten angeordneten Bauteil des Isolators, vorzugsweise im Unterteil, eine zur Vergrößerung des allseitigen Spiels zwischen Druckfeder und diesem Bauteil dienende Erweiterung, Ausdrehung od. dgl. vorgesehen. Eine derartige Erweiterimg, Ausdrehung od. dgl. vermeidet ein Ansehlagen der Druckfeder gegen das betreffende Bauteil, was zu einer Geräuschbildung führen würde. Außerdem gibt eine solche Erweiterung, Ausdrehung od. dgl. der Feder die Möglichkeit, auch in radialer Richtung weit zu schwingen, so daß selbst starke horizontale Schwingungen aufgenommen und gedämpft werden können, ohne daß es - wie bei der bekannten Bauart - zu Verklemmungen oder gar Beschädigungen sowie zu Schallbrücken kommt.In a preferred embodiment of the invention 1st in the one closest to the compression spring in the radial direction Component of the isolator, preferably in the lower part, one to increase the play on all sides between the compression spring and this component serving extension, recess or the like. Provided. Such an extension, turning or the like. Avoids a contact of the compression spring against the component in question, which would lead to the generation of noise. Also there Such a widening, turning or the like. The spring the possibility to swing far in the radial direction, so that Even strong horizontal vibrations can be absorbed and damped without it - as in the known design - to Jamming or even damage as well as sound bridges comes.
In zahlreichen Fällen ist es vorteilhaft, wenn das Ober- und/oder Unterteil mit einer Vorrichtung zur Höhenverstellung der tragenden Flächen des Isolators versehen sind. Mit Hilfe einer solchen Hohenver ste llvorr iciitung an den Stahlfederisolatoren können nicht nur die Maschinen oder Maschinenaggregate in einfacher Weise ausniveliiert werden, sondern es lassen sich auch erhebliche Neigungen der tragenden Oberflächen von Fundamenten oder Tragkosistruktionen ausgleichen. Eine solch® HöhenverStellvorrichtung mit beträchtlichen Hub läßt si,oh besonders vorteilhaft und ohne Schwierigkeiten bei dem erfindungsgemäBen Stahlfederisolator anwenden, well bei diesem im Gegensatz zu der bekannten Bauart nicht zu befürchten ist, daß sich EinzelteileIn numerous cases it is advantageous if the upper and / or lower part is equipped with a device for height adjustment the supporting surfaces of the isolator are provided. With the help of such a high adjustment device on the steel spring insulators Not only can the machines or machine units be leveled out in a simple manner, but it can also be done also considerable inclinations of the load-bearing surfaces of foundations or compensate for the carrying structure. Such a height adjustment device with considerable stroke lets si, oh special advantageously and without difficulties with the inventive Use steel spring insulator, well with this in contrast to the known design is not to be feared that individual parts
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des Stahlfederisolators verklemmen. Die Gefahr einer Verklemmung wird nämlich bei der bekannten Bauart durch eine Höhenverstellvorrichtung wesentlich vergrößert, weil hierbei der wirksame Hebelarm von der Standfläche der Maschine bzw* des Maschinenaggregates bis zu dem Teil des Schraubenschaftes, welcher in der Bohrung des Unterteils geführt ist, bedeutend verlängert wird.jam the steel spring insulator. The risk of jamming is namely in the known design by a height adjustment device significantly increased, because here the effective lever arm from the standing surface of the machine or the machine unit to to the part of the screw shaft which is in the bore of the lower part is led, is significantly extended.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung kann zumindest das Ober- und/oder Unterteil aus einem öl-, benzin- und säurefesten Kunststoff von großer Abriebfestigkeit und Zähigkeit bestehen. Solche Kunststoffe finden sich beispielsweise unter den Polyvinylchloriden oder Polyäthylenen.According to a further feature of the invention, at least the upper and / or lower part can be made of an oil, gasoline and acid resistant Plastic are made up of great abrasion resistance and toughness. Such plastics can be found, for example, among the polyvinyl chlorides or polyethylenes.
In der Zeichnung 1st die Erfindung anhand zweier Ausführungsbeispiele veranschaulicht. Es zeigen:In the drawing, the invention is based on two exemplary embodiments illustrated. Show it:
Fig. 1 einen erfindungsgemäßen Stahlfederisolator ohne Höhenverstellvorrichtung im Vertikalschnitt;1 shows a steel spring isolator according to the invention without a height adjustment device in vertical section;
Flg. 2 einen erfindungsgemäßen Stahlfederisolator mit Höhenverstellvorrichtung ebenfalls Im Vert-H?:alschnitt.Flg. 2 a steel spring isolator according to the invention with a height adjustment device also in the vertical section.
In Fig. 1 1st mit 1 ein Stahlfederisolator bezeichnet, der einen topfförmigen Oberteil 2 und einen im wesentlichen ebenfalls topfförmlg ausgebildeten Unterteil 3 besitzt. Das Unterteil 3 weist flanschartige Ansätze 3a auf, die zum Befestigen des Unterteils 3 auf einem Fundament 4 dienen. Zur Befestigung werden Ankerschrauben 5 verwendet, die in Fig. 1 lediglich durch eine strichpunktierte Linie angedeutet sind.In Fig. 1, 1 denotes a steel spring insulator, which has a cup-shaped upper part 2 and a substantially likewise Has a pot-shaped lower part 3. The lower part 3 has flange-like lugs 3a, which are used to attach the lower part 3 serve on a 4 foundation. Anchor bolts are used for fastening 5 used, which are indicated in Fig. 1 only by a dash-dotted line.
Das Oberteil 2 und das Unterteil 3 sind mit ihren Öffnungen einander zugekehrt angeordnet und überlappen einander mit ihren äußeren Randabschnitten teleskopartig. Sie bilden einen gemeinsamen Innenraum 6, in den eine Schraubendruckfeder 7 aus Stahl angeordnet ist. Die Schraubendruckfeder 7 stützt sich sowohl auf dem Boden des Unterteils 3 als auch am Boden des Oberteils 2 ab.. Zwischen dem Boden des Oberteils 2 und der Druckfeder 7 ist ein Halte- und Führungsring 8 angeordnet, der aus einem korperschallisolierenden Werkstoff, vorzugsweise aus Kunststoff oder Gummi besteht. Der Boden des topfförmigen Oberteils 2The upper part 2 and the lower part 3 are arranged with their openings facing each other and overlap each other with their outer edge sections telescopic. They form a common interior space 6 in which a helical compression spring 7 is formed Steel is arranged. The helical compression spring 7 is supported both on the bottom of the lower part 3 and on the bottom of the upper part 2 from .. Between the bottom of the upper part 2 and the compression spring 7, a retaining and guide ring 8 is arranged, which consists of a structure-borne sound insulating material, preferably made of plastic or rubber. The bottom of the cup-shaped upper part 2
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ist im Bereich der Längsmittelachse kegelstumpfförmig ausgebildet, wobei sich dieser kegelstumpfförmige Ansatz 2a nach unten erstreckt. An diesem kegeistumpfförmigen Ansatz 2a ist eine Kette 9 befestigt, die mit ihrem unteren Endabschnitt am Boden des Unterteils 3 fest angebracht ist. Wie der mit P bezeichnete Pfeil in Fig. 1 andeutet, ist der Stahlfederisolator 1 belastet dargestellt, wobei die Last von einer Maschine oder einem Maschinenaggregat stammt, die bzw. das in Fig. 1 nicht dargestellt ist. Infolgedessen ist die mit 7 bezeichnete Schraubendruckfeder um einen der Last P entsprechenden Federweg zusammengedrückt, so fc daß die Kette 9 entlastet ist und schlaff durchhängt.is frustoconical in the area of the longitudinal center axis, this frustoconical extension 2a downwards extends. A chain is attached to this frustoconical approach 2a 9 attached, which is firmly attached to the bottom of the lower part 3 with its lower end portion. Like the one labeled P. Arrow in Fig. 1 indicates, the steel spring insulator 1 is shown loaded, the load from a machine or a machine unit originates, which is not shown in FIG. 1. As a result, the helical compression spring designated by 7 is around a spring travel corresponding to the load P is compressed, so that the chain 9 is relieved and sags slack.
Die radialen Abmessungen des Oberteils 2, des Unterteils 3 und der Feder 7 sind - wie in Fig. 1 deutlich erkennbar so aufeinander abgestimmt, daß sich ein erhebliches radiales Spiel zwischen diesen einzelnen Teilen ergibt, das noch wesentlich größer bemessen sein kann als dies der Zeichnung zu entnehmen ist. Je nach dem für welchen Anwendungsfall der Stahlfederisolator 1 verwendet werden soll, kann dieses Spiel größer oder kleiner gewählt werden. Das Unterteil 3 besitzt eine Ausdrehung 3b, wodurch ein besonders großer Abstand zwischen dem Unterteil 3 und der Druckfeder 1J erzielt wird. Die Druckfeder 7 kann somit auch in radialer Richtung relativ weit schwingen, ohne W am Unterteil 3 anzustoßen. Die Ausdrehung 3b erstreckt sich jedoch nicht bis zum Boden des Unterteils 3, sondern endet im Bereich der letzten Federwindung der Druckfeder 7· Hierdurch erhält die Druckfeder 7 im Unterteil 3 eine gute radiale Führung, was jedoch ein seitliches Ausschwingen der Druckfeder 7 nicht behindert, da diese Bewegung im wesentlichen nur im oberen und mittleren Längenabschnitt der Druckfeder 7 erfolgt.The radial dimensions of the upper part 2, the lower part 3 and the spring 7 are - as can be clearly seen in FIG. 1 - matched to one another so that there is considerable radial play between these individual parts, which can be much larger than that of the drawing can be found. Depending on the application for which the steel spring insulator 1 is to be used, this play can be selected larger or smaller. The lower part 3 has a recess 3b, thereby obtaining a particularly large distance between the lower part 3 and the pressure spring 1 J. The compression spring 7 can thus also oscillate relatively far in the radial direction without W hitting the lower part 3. However, the recess 3b does not extend to the bottom of the lower part 3, but ends in the area of the last spring turn of the compression spring 7. This gives the compression spring 7 a good radial guidance in the lower part 3, which, however, does not prevent the compression spring 7 from swinging out to the side, since this movement takes place essentially only in the upper and middle length sections of the compression spring 7.
Fig. 2 zeigt einen Stahlfederisolator 1, der im wesentlichen wie der Stahlfederisolator 1 gemäß Fig. 1 ausgebildet ist. Der Stahlfederisolator 1 gemäß Fig. 2 unterscheidet sich gegenüber dem nach Fig. 1 jedoch zunächst dadurch, daß anstelle der Kette 9 ein Seil 9a als Zugmittel vorgesehen ist, welches denFIG. 2 shows a steel spring insulator 1 which is designed essentially like the steel spring insulator 1 according to FIG. 1. The steel spring insulator 1 according to FIG. 2 differs from that according to FIG. 1, however, initially in that instead of the Chain 9 a rope 9a is provided as a traction means, which the
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Oberteil 2 und den Unterteil 3 miteinander verbindet. Zum zweiten besitzt der Stahifederisolator 1 bei der Ausführungsform gemäß Fig. 2 eine Höhenverstellvorrichtung 10, die aus einem Bolzen 11, zwei Sechskantmuttern 12 und IJ sowie einer Stützscheibe 14 besteht. Der Bolzen 11 ist mit seinem unteren Endabschnitt in den Boden des Oberteils 2 eingeschraubt. Es ist selbstverständlich auch möglich, den Bolzen 11 durch Schweißen mit dem Oberteil 2 zu verbinden.Upper part 2 and the lower part 3 connects to one another. To the second has the steel spring insulator 1 in the embodiment 2, a height adjustment device 10, which consists of a Bolt 11, two hex nuts 12 and IJ and a support washer 14 exists. The lower end section of the bolt 11 is screwed into the bottom of the upper part 2. It goes without saying also possible to connect the bolt 11 to the upper part 2 by welding.
Mit der unteren Sechskantmutter 12 läßt sich die Höhe einstellen, welche die Stützscheibe 14, die eine Durchgangsbohrung besitzt, am Bolzen 11 einnimmt. Die Sechskantmutter 13 dient zum Kontern der Sechskantmutter 12, so daß die Höhenlage der Stützscheibe 14 nach dem Festziehen der Sechskantmuttern 12 und 15 genau festgelegt ist. Die Standfläche der Maschine bzw. des Maschinenaggregates, die bzw. das in Fig. 2 nicht dargestellt ist, ruht dann auf der dem Unter- und Oberteil 5. bzw. 2 des Stahlfederisolators 1 abgekehrten Oberseite der Stützscheibe 14 auf. Hierbei wird im allgemeinen der Fuß der Maschine bzw. des Maschinenaggregates oder eines Unterzuges zwischen der Stützscheibe 14 und der Sechskantmutter I? angeordnet sein, so daß die Sechskantmutter Ij5 nicht nur zum Kontern mit der Sechskantmutter 12, sondern auch gleichzeitig zum Festspannen dieses Fußes dient.With the lower hexagon nut 12, the height can be adjusted, which the support disk 14, which has a through hole owns, occupies the bolt 11. The hexagon nut 13 is used to counter the hexagon nut 12, so that the height the support washer 14 is precisely defined after the hex nuts 12 and 15 have been tightened. The footprint of the machine or the machine assembly, which is not shown in Fig. 2, then rests on the lower and upper part 5 or 2 of the steel spring insulator 1 facing away from the top of the support disk 14. This is generally the foot of the machine or the machine unit or a beam between the support washer 14 and the hexagon nut I? be arranged so that the hexagon nut Ij5 not only for locking with the hexagon nut 12, but also serves to clamp this foot at the same time.
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Legal Events
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| OHN | Withdrawal |