Die vorliegende Erfindung betrifft einen Bauwerksdämpfer zum Schutz von Bauwerken gegen Schwingungen. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein Bauwerk mit einem solchen Bauwerksdämpfer.

Schlanke Bauwerke wie Hochhäuser (Wohn-, Büro-, Hotelnutzung) oder sonstige schlanke Strukturen (Windkraftanlagen, Aussichtstürme, etc.) werden durch Windanregung zu horizontalen Schwingungen angeregt. Die übliche Gegenmaßnahme ist der Einbau eines Schwingungsdämpfers in Form des Tuned Mass Damper (TMD), welcher die Bauwerksschwingungen (Verschiebung und Beschleunigungen) über seine mittels Dämpfelemente und Steifigkeitselemente an das Bauwerk gekoppelte Pendelmasse reduziert.

Solche Bauwerksdämpfer sind bereits in verschiedensten Formen aus dem Stand der Technik bekannt. Beispielsweise gibt es Lösungen, bei denen die Masse des TMD als Transversalpendel an Seilen oder Pendelstangen aufgehängt ist. Auch gibt es Varianten, bei denen die Masse des TMD als physikalisches Pendel mit einer Pendelstange mit Kardangelenk aufgehängt ist. Die genannten TMD-Typen können so gestaltet sein, dass die horizontalen Bauwerksschwingungen in einer horizontalen Richtung, in zwei zueinander orthogonal stehenden Richtungen oder in jeder Richtung der Ebene reduziert werden. In jedem Fall sind die Dämpfelemente wie auch die Federelemente (Seile, Pendelstangen oder Federn) horizontal zwischen der TMD-Masse und dem Bauwerk installiert, womit die Dämpfelemente proportional zur Relativgeschwindigkeit der TMD-Masse zur Bauwerksmasse und die Federelemente proportional zur Relativverschiebung der TMD-Masse zur Bauwerksmasse wirken. Das Ziel dieser Lösungen ist, dass die horizontale Kraft der Dämpfelemente die Dämpfung der TMD-Masse in horizontaler Richtung und die horizontale Kraft der Federelemente die natürliche Frequenz der TMD- Masse in horizontaler Richtung abstimmt.

Um die Einbauhöhe von TMDs in Pendelbauform bei sehr niederfrequenten Bauwerksschwingungen zu verringern, gibt es zudem folgende Konzepte. Beispielsweise kann die Masse des TMD horizontal auf Rollen oder auf einer Gleitebene gelagert sein. In einer anderen Ausführungsform ist ein verschachteltes Pendel vorgesehen, bei dem an den äußeren Seilen ein zweiter Rahmen mit einer daran befestigten Pendelmasse aufgehängt ist. Eine andere Variante berücksichtigt eine Pendelmassenaufhängung mittels schräg nach außen geneigten Seilen. Zudem gibt es Lösungen, bei denen die gesamte Pendelmasse auf eine hängende Pendelmasse und eine auf Pendelstützen gelagerte Pendelmasse aufgeteilt ist, wobei beide Massen über eine Kopplungsstange gekoppelt sind. Die auf den Pendelstützen gelagerte Pendelmasse wirkt dabei als inverses Pendel, welches eine negative Steifigkeitskraft produziert. Diese negative Steifigkeitskraft zusammen mit der positiven Steifigke its kraft der aufgehängten Pendelmasse bewirkt eine gesamthaft kleine Steifigkeitskraft, womit die natürliche Frequenz des gesamten TMD sehr tief sein kann. Dieser TMD-Typ wird „Compound TMD“ genannt. Auch bei allen bekannten TMD-Typen, welche die Einbauhöhe reduzieren, sind die Dämpfelemente und die Federelemente immer zwischen der Pendelmasse und dem Bauwerk angeordnet, womit die Dämpfelemente proportional zur Relativgeschwindigkeit der TMD-Masse zur Bauwerksmasse und die Federelemente proportional zur Relativverschiebung der TMD-Masse zur Bauwerksmasse arbeiten.

Die oben beschriebenen Bauwerksdämpfer sind mit erhöhtem Aufwand verbunden und benötigen nach wie vor einen großen Einbauraum innerhalb der zu schützenden Bauwerke. Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es somit, einen verbesserten Bauwerksdämpfer zum Schutz von Bauwerken gegen Schwingungen bereitzustellen, der einen geringen Einbauraum benötigt beziehungsweise möglichst kompakt und einfach aufgebaut ist und gleichzeitig zuverlässig arbeitet. Ferner ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Bauwerk mit einem solchen Bauwerksdämpfer bereitzustellen.

Die Lösung der genannten Aufgabe gelingt erfindungsgemäß mit einem Bauwerksdämpfer nach Anspruch 1 und einem Bauwerk nach Anspruch 26. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen 2 bis 25.

Der erfindungsgemäße Bauwerksdämpfer zum Schutz von Bauwerken gegen Schwingungen weist somit ein erstes Pendel mit einer ersten Pendelmasse, ein zweites Pendel mit einer zweiten Pendelmasse, eine Kopplungsvorrichtung und eine Dämpfungsvorrichtung auf. Die Kopplungsvorrichtung ist zwischen der ersten Pendelmasse und der zweiten Pendelmasse angeordnet und so ausgebildet, dass die erste Pendelmasse mit der zweiten Pendelmasse in einer Wirkrichtung des Bauwerksdämpfers gekoppelt ist und eine relative Bewegung zwischen der ersten Pendelmasse und der zweiten Pendelmasse in einer zur Wirkrichtung angewinkelt verlaufenden Bewegungsrichtung zugelassen wird. Der Bauwerksdämpfer zeichnet sich dadurch aus, dass die Dämpfungsvorrichtung zwischen der ersten Pendelmasse und der zweiten Pendelmasse angeordnet und so ausgebildet ist, dass die relative Bewegung in der Bewegungsrichtung zwischen der ersten Pendelmasse und der zweiten Pendelmasse gedämpft wird.

Die Kopplung in der Wirkrichtung des Bauwerksdämpfers von der ersten Pendelmasse mit der zweiten Pendelmasse bewirkt, dass eine relative Bewegung in der Wirkrichtung zwischen der ersten Pendelmasse und der zweiten Pendelmasse verhindert wird. Die relative Bewegung in der Bewegungsrichtung zwischen der ersten Pendelmasse und der zweiten Pendelmasse ist nicht auf reine Bewegungen in dieser Richtung beschränkt. Die relative Bewegung in der Bewegungsrichtung beinhaltet auch Bewegungen, die eine Komponente in der Bewegungsrichtung beinhalten. Mit anderen Worten ist ein mit der Bewegung veränderter Höhenversatz in der Bewegungsrichtung zwischen der ersten Pendelmasse und der zweiten Pendelmasse ausschlaggebend. Dazu zählen auch Bewegungen, bei denen die erste Pendelmasse gegenüber der zweiten Pendelmasse verkippt wird, sodass lediglich Teilbereiche der ersten Pendelmasse eine relative Bewegung in der Bewegungsrichtung gegenüber Teilbereichen der zweiten Pendelmasse ausführen. Vorteilhafterweise verläuft die Bewegungsrichtung senkrecht zur Wirkrichtung.

Durch die Anordnung und Ausgestaltung der Kopplungsvorrichtung und Dämpfungsvorrichtung zwischen den beiden Pendelmassen arbeiten diese proportional zur Relativverschiebung beziehungsweise Relativgeschwindigkeit in der Bewegungsrichtung zwischen den beiden Pendelmassen und nicht wie bei herkömmlichen TMDs proportional zur horizontalen Relativverschiebung beziehungsweise Relativgeschwindigkeit zwischen der insgesamten Pendelmasse und der Bauwerksmasse. Bei der Auslenkung der beiden Pendelmassen wirkt die Dämpfungsvorrichtung über ihre Kraftkomponente in der Wirkrichtung auf beide Pendelmassen und erzeugt so die Dämpfung der gekoppelten Pendelmassen in der Wirkrichtung. Dieser neue TMD-Typ wird „Compact TMD“ genannt. Eine aufwändige und raumintensive Anbringung eines Dämpferelements zwischen der Pendelmasse beziehungsweise Pendelmassen und der Bauwerksmasse ist nicht mehr notwendig.

Vorzugsweise weist die Wirkrichtung des Bauwerksdämpfers eine horizontale Komponente auf oder verläuft in horizontaler Richtung. Dadurch ist der Bauwerksdämpfer zum Schutz des Bauwerks gegen horizontal auftretende Schwingungen beziehungsweise Schwingungen mit einer horizontalen Komponente ausgelegt. Bei der horizontalen Auslenkung der beiden Pendelmassen wirkt die Dämpfvorrichtung über ihre horizontale Kraftkomponente in horizontaler Richtung auf beide Pendelmassen und erzeugt so die Dämpfung der gekoppelten Pendelmassen in horizontaler Richtung.

Bevorzugt weist die Bewegungsrichtung eine vertikale Komponente auf oder verläuft in vertikaler Richtung. Dadurch ist der Bauwerksdämpfer auf die typischen Bewegungen eines Pendels optimal abgestimmt.

Vorteilhafterweise ist das erste Pendel ein hängendes Pendel, das vorzugsweise eine Seilaufhängung oder Pendelstangenaufhängung aufweist. Das hängende Pendel kann von jeder beliebigen Art sein. Beispielsweise kann das hängende Pendel nur eine einzelne Pendelstange oder ein einzelnes Pendelseil aufweisen. Möglich wäre auch zwei oder mehrere Pendelstangen und/oder Pendelseile zu verwenden. Mit einem hängenden Pendel stellt das erste Pendel ein besonders stabiles Pendel dar, da die Schwerkraft die Pendelmasse nach Auslenkung aus der zentralen Ruheposition in diese wieder zurückführt. In einer Fortbildung ist das zweite Pendel ein inverses Pendel, insbesondere ein stehendes Pendel. Auch hier ist jegliche Ausgestaltung des inversen Pendels denkbar. Beispielsweise weist das inverse Pendel ein, zwei oder mehrere Pendelstützen auf. Das inverse Pendel stellt gegenüber dem ersten hängenden Pendel ein instabiles Pendel dar. Durch die Aufteilung der Pendelmasse in eine hängende Pendelmasse und eine stehende Pendelmasse kann die Bauhöhe des Bauwerksdämpfers signifikant verringert und dabei sehr niedrige natürliche Frequenzen erreicht werden.

Bevorzugt ist die erste Pendelmasse in vertikaler Richtung oder in der Bewegungsrichtung unterhalb oder oberhalb der zweiten Pendelmasse angeordnet. Dadurch kann der Einbauraum in horizontaler Richtung beziehungsweise in einer Richtung senkrecht zur Bewegungsrichtung erheblich reduziert werden. Je nachdem ob die erste Pendelmasse unterhalb oder oberhalb der zweiten Pendelmasse angeordnet ist, kann das erste Pendel und/oder das zweite Pendel trotz reduzierter Einbauhöhe in vertikaler Richtung beziehungsweise in der Bewegungsrichtung mit einer möglichst großen Pendellänge vorgesehen werden. Dadurch kann das Dämpfverhalten und die natürliche Frequenz des insgesamten Pendels trotz reduzierter Einbauhöhe optimal auf die vorliegenden Anforderungen eingestellt werden.

In einer Weiterbildung ist die Kopplungsvorrichtung in der Bewegungsrichtung zwischen der ersten Pendelmasse und der zweiten Pendelmasse angeordnet. Grundsätzlich muss die Kopplungsvorrichtung dafür nicht in der Bewegungsrichtung ausgerichtet sein. Die Anordnung in der Bewegungsrichtung zwischen der ersten Pendelmasse und der zweiten Pendelmasse beinhaltet somit auch Konstellationen, bei denen die Kopplungsvorrichtung schiefwinklig zur Bewegungsrichtung angeordnet ist. Mit diesem Merkmal kann der Bauwerksdämpfer besonders kompakt beziehungsweise mit möglichst geringem Einbauraum bereitgestellt werden.

Vorzugsweise ist die Kopplungsvorrichtung in die erste Pendelmasse und/oder die zweite Pendelmasse integriert. Beispielsweise kann ein Teilbereich der ersten Pendelmasse und/oder der zweiten Pendelmasse so ausgebildet sein, dass dieser einen Teil der Kopplungsvorrichtung darstellt. Denkbar wäre somit ein Fortsatz oder eine Ausnehmung in der jeweiligen Pendelmasse. Auch wäre es möglich, dass ein Teil der Kopplungsvorrichtung in einer Ausnehmung der ersten Pendelmasse und/oder der zweiten Pendelmasse angeordnet ist. Mit diesem Merkmal kann der Bauwerksdämpfer besonders kompakt beziehungsweise mit möglichst geringem Einbauraum bereitgestellt werden.

In einer Fortbildung weist die Kopplungsvorrichtung ein, vorzugsweise in der Bewegungsrichtung wirkendes und/oder angeordnetes, Führungselement auf. Das Führungselement kann von jeglicher beliebigen Art sein. Beispielsweise kann das Führungselement als geradlinige Führungsschiene oder geradliniges Führungsrohr ausgebildet sein. Bevorzugt ist das Führungselement aus Metall, beispielsweise Stahl oder Aluminium hergestellt. Denkbar wäre auch eine Ausgestaltung als Ausnehmung oder Führungskanal der innerhalb der ersten Pendelmasse und/oder der zweiten Pendelmasse verläuft. In einem Bespiel weist die Kopplungsvorrichtung ferner ein Kopplungselement auf, dass mit dem Führungselement in Wirkverbindung steht. Bevorzugt ist das Kopplungselement ein Stab, ein Rohr, irgendeine Art einer Führung oder entsprechender Fortsatz der ersten und/oder der zweiten Pendelmasse, der mit dem Führungselement in Eingriff kommt. In einem Beispiel weist die erste Pendelmasse das Führungselement und die zweite Pendelmasse das Kopplungselement auf oder umgekehrt. In einem anderen Beispiel weist die erste Pendelmasse und die zweite Pendelmasse jeweils ein Führungselement auf und das Kopplungselement kommt mit beiden Führungselementen in Eingriff. Durch das Führungselement und das Kopplungselement kann auf eine besonders einfache Weise die Kopplung der ersten Pendelmasse mit der zweiten Pendelmasse in der Wirkrichtung hergestellt werden. Zudem wird auf eine besonders einfache Weise gleichzeitig die relative Bewegung in der Bewegungsrichtung zwischen der ersten Pendelmasse und der zweiten Pendelmasse zugelassen.

Vorteilhafterweise weist die Kopplungsvorrichtung einen Endanschlag auf, der so ausgebildet ist, dass die relative Bewegung in der Bewegungsrichtung zwischen der ersten Pendelmasse und der zweiten Pendelmasse begrenzt ist. Der Endanschlag kann beispielsweise als einfache Anschlagplatte oder auch komplexer Anschlagsmechanismus ausgestaltet sein. Vorzugsweise ist der Endanschlag in das Führungselement integriert. In einem Beispiel begrenzt der Endanschlag bei der Auslenkung des insgesamten Pendels das Auseinanderbewegen der ersten Pendelmasse und der zweiten Pendelmasse in der Bewegungsrichtung. Bevorzugt weist der Endanschlag ein dämpfendes Material auf, wie beispielsweise Kunststoff. Aber auch ein stabileres Material kann hier vorgesehen werden, wie beispielsweise Metall. Der Endanschlag limitiert den maximalen Abstand in der Bewegungsrichtung zwischen den beiden Pendelmassen und somit die maximale Pendelbewegung der insgesamten Pendelmasse. Somit kann der Bauwerksdämpfer beziehungsweise das gesamte Pendel in einem stabilen Arbeitsbereich gehalten werden.

In einer Weiterbildung weist die Kopplungsvorrichtung eine aktive Stoppvorrichtung auf, die ausgebildet ist, um eine maximal mögliche relative Bewegung in der Bewegungsrichtung zwischen der ersten Pendelmasse und der zweiten Pendelmasse zu begrenzen und, vorzugsweise während eines Gebrauchszustands der Bauwerksdämpfers, zu verändern. Dadurch kann die aktive Stoppvorrichtung die Verschiebung in der Bewegungsrichtung zwischen den beiden Pendelmassen von Schwingzyklus zu Schwingzyklus weiter vermindern und letztendlich stoppen, womit die beiden Pendelmassen in Zentrumslage gehalten werden können, um Inspektions-, Wartungs-, Reparatur- und sonstige Arbeiten durchzuführen. Die aktive Stoppvorrichtung kann beispielsweise eine Anschlagplatte und einen Bewegungsmechanismus beinhalten, durch den die Anschlagplatte in ihrer Position verändert werden kann. Vorzugsweise ist die aktive Stoppvorrichtung in das Führungselement integriert. In diesem Fall kann die Position der Anschlagplatte innerhalb oder entlang des Führungselements verändert werden.

Vorteilhafterweise ist die Dämpfungsvorrichtung in der Bewegungsrichtung zwischen der ersten Pendelmasse und der zweiten Pendelmasse angeordnet. Grundsätzlich muss die Dämpfungsvorrichtung dafür nicht in der Bewegungsrichtung ausgerichtet sein. Die Anordnung in der Bewegungsrichtung zwischen der ersten Pendelmasse und der zweiten Pendelmasse beinhaltet somit auch Konstellationen, bei denen die Dämpfungsvorrichtung schiefwinklig zur Bewegungsrichtung angeordnet ist. Mit diesem Merkmal kann der Bauwerksdämpfer besonders kompakt beziehungsweise mit möglichst geringem Einbauraum bereitgestellt werden. Die Dämpfungsvorrichtung kann separat zur Kopplungsvorrichtung ausgebildet sein. Denkbar wäre jedoch auch, dass die Dämpfungsvorrichtung in die Kopplungsvorrichtung integriert ist.

In einer Fortbildung ist die Dämpfungsvorrichtung in der Bewegungsrichtung seitlich an der ersten Pendelmasse und/oder der zweiten Pendelmasse angeordnet. Vorzugweise weist die erste Pendelmasse und/oder die zweite Pendelmasse jeweils einen seitlichen Fortsatz auf, zwischen denen die Dämpfungsvorrichtung angeordnet ist. Die Anordnung in der Bewegungsrichtung zwischen der ersten Pendelmasse und der zweiten Pendelmasse beinhaltet auch Konstellationen, bei denen die Dämpfungsvorrichtung schiefwinklig zur Bewegungsrichtung angeordnet ist. Mit diesem Merkmal kann der Bauwerksdämpfer besonders kompakt beziehungsweise mit möglichst geringem Einbauraum bereitgestellt werden.

Bevorzugt ist die Dämpfungsvorrichtung in die erste Pendelmasse und/oder die zweite Pendelmasse integriert. Beispielsweise kann ein Teilbereich der ersten Pendelmasse und/oder der zweiten Pendelmasse so ausgebildet sein, dass dieser einen Teil der Dämpfungsvorrichtung darstellt. Denkbar wäre auch, dass ein Teil der Dämpfungsvorrichtung in einer Ausnehmung der ersten Pendelmasse und/oder der zweiten Pendelmasse angeordnet ist. Mit diesem Merkmal kann der Bauwerksdämpfer besonders kompakt beziehungsweise mit möglichst geringem Einbauraum bereitgestellt werden.

In einer Weiterbildung weist die Dämpfungsvorrichtung linear-viskose, nicht linear-viskose oder aktive Dämpfungseigenschaften auf. Dadurch kann der Bauwerksdämpfer beziehungsweise die Dämpfungsvorrichtung optimal auf die vorliegenden Anforderungen eingestellt werden.

Vorzugsweise weist die Dämpfungsvorrichtung einen passiven Hydraulikdämpfer, einen semi-aktiven Hydraulikdämpfer, einen Wirbelstromdämpfer und/oder ein aktives Element, insbesondere einen Elektromotor oder einen Hydraulikaktuator, auf. Dadurch kann der Bauwerksdämpfer beziehungsweise die Dämpfungsvorrichtung optimal auf die vorliegenden Anforderungen eingestellt werden.

Vorteilhafterweise weist der Bauwerksdämpfer eine Steifigkeitsvorrichtung auf, die zwischen der ersten Pendelmasse und der zweiten Pendelmasse angeordnet ist, um die relative Bewegung in der Bewegungsrichtung zwischen der ersten Pendelmasse und der zweiten Pendelmasse zu versteifen. Die in der Bewegungsrichtung wirkende Steifigkeitsvorrichtung erlaubt die Feinabstimmung der natürlichen Frequenz der gekoppelten Pendelmassen, da durch die Auslenkung des Pendels die Kraft der in der Bewegungsrichtung wirkenden Steifigkeitsvorrichtung eine Komponente in der Wirkrichtung auf die Pendelmassen ausübt. In einer Fortbildung ist die Steifigkeitsvorrichtung in der Bewegungsrichtung zwischen der ersten Pendelmasse und der zweiten Pendelmasse angeordnet. Grundsätzlich muss die Steifigkeitsvorrichtung dafür nicht in der Bewegungsrichtung ausgerichtet sein. Die Anordnung in der Bewegungsrichtung zwischen der ersten Pendelmasse und der zweiten Pendelmasse beinhaltet somit auch Konstellationen, bei denen die Steifigkeitsvorrichtung schiefwinklig zur Bewegungsrichtung angeordnet ist. Mit diesem Merkmal kann der Bauwerksdämpfer besonders kompakt beziehungsweise mit möglichst geringem Einbauraum bereitgestellt werden. Die Steifigkeitsvorrichtung kann separat zur Kopplungsvorrichtung ausgebildet sein. Denkbar wäre jedoch auch, dass die Steifigkeitsvorrichtung in die Kopplungsvorrichtung integriert ist.

Bevorzugt ist die Steifigkeitsvorrichtung in der Bewegungsrichtung seitlich an der ersten Pendelmasse und/oder der zweiten Pendelmasse angeordnet. Vorzugsweise weist die erste Pendelmasse und/oder die zweite Pendelmasse jeweils einen seitlichen Fortsatz auf, zwischen denen die Steifigkeitsvorrichtung angeordnet ist. Die Anordnung in der Bewegungsrichtung zwischen der ersten Pendelmasse und der zweiten Pendelmasse beinhaltet auch Konstellationen, bei denen die Steifigkeitsvorrichtung schiefwinklig zur Bewegungsrichtung angeordnet ist. Mit diesem Merkmal kann der Bauwerksdämpfer besonders kompakt beziehungsweise mit möglichst geringem Einbauraum bereitgestellt werden.

In einer Weiterbildung ist die Steifigkeitsvorrichtung in die erste Pendelmasse und/oder die zweite Pendelmasse integriert. Beispielsweise kann ein Teilbereich der ersten Pendelmasse und/oder der zweiten Pendelmasse so ausgebildet sein, dass dieser einen Teil der Steifigkeitsvorrichtung darstellt. Denkbar wäre auch, dass ein Teil der Steifigkeitsvorrichtung in einer Ausnehmung der ersten Pendelmasse und/oder der zweiten Pendelmasse angeordnet ist. Mit diesem Merkmal kann der Bauwerksdämpfer besonders kompakt beziehungsweise mit möglichst geringem Einbauraum bereitgestellt werden.

Vorzugsweise weist die Steifigkeitsvorrichtung eine passive Feder, einen semi-aktiven Hydraulikdämpfer und/oder ein aktives Element, insbesondere einen Elektromotor oder einen Hydraulikaktuator, auf. Dadurch kann der Bauwerksdämpfer beziehungsweise die Steifigkeitsvorrichtung optimal auf die vorliegenden Anforderungen eingestellt werden.

Vorteilhafterweise ist das erste Pendel als Transversalpendel oder physikalisches Pendel ausgebildet. In der vorliegenden Offenbarung wird unter einem Transversalpendel ein Pendel verstanden, bei dem sich die Pendelmasse nur translatorisch aber nicht rotatorisch bewegt. Bei einem physikalischen Pendel ist diese Kopplung hingegen starr ausgeführt, womit sich bei einem physikalischen Pendel die Masse auch rotatorisch bewegt. Dadurch kann der Bauwerksdämpfer optimal auf die vorliegenden Anforderungen eingestellt werden. Bevorzugt ist das zweite Pendel als Transversalpendel oder physikalisches Pendel ausgebildet ist. In der vorliegenden Offenbarung wird unter einem Transversalpendel ein Pendel verstanden, bei dem sich die Pendelmasse nur translatorisch aber nicht rotatorisch bewegt. Bei einem physikalischen Pendel ist diese Kopplung hingegen starr ausgeführt, womit sich bei einem physikalischen Pendel die Masse auch rotatorisch bewegt. Dadurch kann der Bauwerksdämpfer optimal auf die vorliegenden Anforderungen eingestellt werden.

In einer Fortbildung weist das zweite Pendel eine, vorzugsweise einzelne, Pendelstange auf. Bei einer einzelnen Pendelstange kann diese insbesondere zentral an der zweiten Pendelmasse angeordnet sein. Unter einer zentralen Anordnung wird in der vorliegenden Offenbarung verstanden, dass die Pendelstange in vertikaler Richtung unterhalb des Schwerpunktes an der zweiten Pendelmasse angreift. Diese Ausgestaltung ist besonders vorteilhaft, wenn das zweite Pendel als physikalisches Pendel ausgebildet ist.

Vorzugsweise sind die erste Pendelmasse und die zweite Pendelmasse gelenkig miteinander gekoppelt. Dazu weist die Kopplungsvorrichtung, insbesondere das Führungselement oder das Kopplungselement, bevorzugt ein Gelenk auf, das ein Verkippen der ersten Pendelmasse gegenüber der zweiten Pendelmasse ermöglicht. Besonders bevorzugt weisen auch die Dämpfungsvorrichtung sowie die Steifigkeitsvorrichtung jeweils wenigstens ein Gelenk auf, um ein solches Verkippen nicht zu blockieren. Diese Ausgestaltung ist besonders vorteilhaft, wenn das erste Pendel als Transversalpendel und das zweite Pendel als physikalisches Pendel ausgebildet ist. In diesem Fall wird nach wie vor eine Auslenkung des insgesamten Pendels ermöglicht.

Nach einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Bauwerk mit einem oben beschriebenen Bauwerksdämpfer bereitgestellt, wobei das Bauwerk vorzugsweise eine Windkraftanlage, ein Hochhaus oder ein sonstiges schlankes Bauwerk ist. Es handelt sich somit um Bauwerke, bei denen der Einbauraum des Bauwerksdämpfers begrenzt ist. Der Bauwerksdämpfer weist innerhalb des Bauwerks einen reduzierten Einbauraum auf, insbesondere in der Wirkrichtung, und ist vergleichsweise einfach aufgebaut. Auch muss der Bauwerksdämpfer nur noch an seinen zwei Pendelenden am Bauwerk befestigt werden. Ein Anbringen eines Dämpfers zwischen den Pendelmassen und der Bauwerksmasse ist nicht mehr notwendig. Der Bauwerksdämpfer eignet sich somit hervorragend für insbesondere schmale Bauwerke mit spezifischen Anforderungen, wie beispielsweise Windkraftanlagen und Hochhäuser.

Im Folgenden werden nun vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung anhand von Figuren schematisch beschrieben, wobei Fig. 1 eine Seitenansicht eines Bauwerksdämpfers gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist, bei dem sich die erste Pendelmasse und die zweite Pendelmasse in zentraler Position befinden;

Fig. 2 eine Seitenansicht des in Fig. 1 gezeigten Bauwerksdämpfers ist, bei dem sich die erste Pendelmasse und die zweite Pendelmasse in ausgelenkter Position befinden;

Fig. 3 eine Seitenansicht eines Bauwerksdämpfers gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist, bei dem sich die erste Pendelmasse und die zweite Pendelmasse in zentraler Position befinden;

Fig. 4 eine Seitenansicht des in Fig. 3 gezeigten Bauwerksdämpfers ist, bei dem sich die erste Pendelmasse und die zweite Pendelmasse in ausgelenkter Position befinden;

Fig. 5 ein Ausschnitt einer Seitenansicht eines Bauwerksdämpfers gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist, bei dem sich die erste Pendelmasse und die zweite Pendelmasse in ausgelenkter Position befinden;

Fig. 6 ein Ausschnitt einer Seitenansicht eines Bauwerksdämpfers gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist, bei dem sich die erste Pendelmasse und die zweite Pendelmasse in ausgelenkter Position befinden;

Fig. 7 ein Ausschnitt einer Seitenansicht eines Bauwerksdämpfers gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist, bei dem sich die erste Pendelmasse und die zweite Pendelmasse in ausgelenkter Position befinden;

Fig. 8 ein Ausschnitt einer Seitenansicht eines Bauwerksdämpfers gemäß einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist, bei dem sich die erste Pendelmasse und die zweite Pendelmasse in ausgelenkter Position befinden;

Fig. 9 eine Seitenansicht eines Bauwerksdämpfers gemäß einer siebten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist, bei dem sich die erste Pendelmasse und die zweite Pendelmasse in zentraler Position befinden;

Fig. 10 eine Seitenansicht des in Fig. 9 gezeigten Bauwerksdämpfers ist, bei dem sich die erste Pendelmasse und die zweite Pendelmasse in ausgelenkter Position befinden;

Identische Komponenten in den verschiedenen Ausführungsformen werden mit denselben Bezugszeichen gekennzeichnet. Die Fig. 1 und 2 zeigen jeweils einen Bauwerksdämpfer 1 zum Schutz von Bauwerken gegen Schwingungen gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Der Bauwerksdämpfer 1 ist innerhalb eines Bauwerks 2 angeordnet und beinhaltet ein erstes Pendel 3 mit einer ersten Pendelmasse 3a sowie ein zweites Pendel 4 mit einer zweiten Pendelmasse 4a. Das Bauwerk 2 ist vorzugsweise eine Windkraftanlage oder ein Hochhaus.

Das erste Pendel 3 ist als hängendes Pendel ausgebildet, dass eine Pendelstangenaufhängung aufweist. Alternativ könnte jedoch auch eine Seilaufhängung verwendet werden. In der vorliegenden Ausführungsform beinhaltet das erste Pendel 3 zwei Pendelstangen 3b die oberhalb an den beiden seitlichen Enden der ersten Pendelmasse 3a angreifen. Das erste Pendel 3 ist als Transversalpendel ausgebildet. Dazu weist das erste Pendel 3 zwischen den Pendelstangen 3b und dem Bauwerk 2 jeweils ein Gelenk 3c in Form eines Kardangelenks auf. Zudem weist das erste Pendel 3 jeweils zwischen den Pendelstangen 3b und der ersten Pendelmasse 3a ein solches Gelenk 3c auf, um die erste Pendelmasse 3a gelenkig mit den beiden Pendelstangen 3b zu koppeln.

Das zweite Pendel 4 ist als inverses oder auch stehendes Pendel ausgebildet. In dieser Ausführungsform beinhaltet das zweite Pendel 4 ebenfalls zwei Pendelstangen 4b die unterhalb an den beiden seitlichen Enden der zweiten Pendelmasse 4a angreifen. Das zweite Pendel 4 ist ebenfalls als Transversalpendel ausgebildet. Dazu weist das zweite Pendel 4 zwischen den Pendelstangen 4b und dem Bauwerk 2 jeweils ein Gelenk 4c in Form eines Kardangelenks auf. Zudem weist das zweite Pendel

4 jeweils zwischen den Pendelstangen 4b und der zweiten Pendelmasse 4a ein solches Gelenk 4c auf, um die zweite Pendelmasse 4a gelenkig mit den beiden Pendelstangen 4b zu koppeln. Die erste Pendelmasse 3a ist oberhalb der zweiten Pendelmasse 4a angeordnet. Zudem überlappt die erste Pendelmasse 3a mit der zweiten Pendelmasse 4a in vertikaler Richtung V gesehen. In dem hier gezeigten Beispiel ist die erste Pendelmasse 3a von ihrer räumlichen Dimension in vertikaler Richtung V und ihrem Gewicht größer als die zweite Pendelmasse 4a. Dadurch ist die gesamte Pendelanordnung als besonders stabiles System ausgebildet.

Der Bauwerksdämpfer 1 beinhaltet ferner eine Kopplungsvorrichtung 5 die zwischen der ersten Pendelmasse 3a und der zweiten Pendelmasse 4a angeordnet und so ausgebildet ist, dass die erste Pendelmasse 3a mit der zweiten Pendelmasse 4a in einer Wirkrichtung des Bauwerksdämpfers 1 gekoppelt ist und eine relative Bewegung zwischen der ersten Pendelmasse 3a und der zweiten Pendelmasse 4a in einer zur Wirkrichtung angewinkelt verlaufenden Bewegungsrichtung zugelassen wird. In der vorliegenden Ausführungsform verläuft die Wirkrichtung des Bauwerksdämpfers 1 in horizontaler Richtung H und die Bewegungsrichtung in vertikaler Richtung V. Die Kopplungsvorrichtung

5 ist in vertikaler Richtung V zwischen der ersten Pendelmasse 3a und der zweiten Pendelmasse 4a angeordnet. Dazu ist die Kopplungsvorrichtung 5 mit der ersten Pendelmasse 3a und der zweiten Pendelmasse 4a verbunden. Um die erste Pendelmasse 3a mit der zweiten Pendelmasse 4a entsprechend zu koppeln und eine entsprechende relative Bewegung zuzulassen, weist die Kopplungsvorrichtung 5 ein in vertikaler Richtung V wirkendes und angeordnetes Führungselement 5a auf. Ferner beinhaltet die Kopplungsvorrichtung 5 ein Kopplungselement 5b. Die Kopplungsvorrichtung 5 ist in die zweite Pendelmasse 4a integriert. Insbesondere ist das Führungselement 5a in die zweite Pendelmasse 4a integriert. Im vorliegenden Beispiel ist das Führungselement 5a als eine Ausnehmung innerhalb der zweiten Pendelmasse 4a in Form eines vertikalen Führungskanals ausgebildet. Das Kopplungselement 5b ist komplementär zum Führungselement 5a ausgebildet. Insbesondere ist das Kopplungselement 5b als vertikaler Fortsatz vorgesehen und unterhalb der ersten Pendelmasse 3a angebracht, um mit dem Führungselement 5a innerhalb der zweiten Pendelmasse 4a in Eingriff zu kommen. Das Kopplungselement 5b kann innerhalb des Führungselements 5a entlang gleiten, sodass die relative Bewegung in vertikaler Richtung V zwischen der ersten Pendelmasse 3a und der zweiten Pendelmasse 4a durch die Kopplungsvorrichtung 5 geführt wird. Durch den Formschluss zwischen dem Kopplungselement 5b und dem Führungselement 5a wird gleichzeitig sichergestellt, dass die erste Pendelmasse 3a mit der zweiten Pendelmasse 4a in horizontaler Richtung gekoppelt ist.

Darüber hinaus weist der Bauwerksdämpfer 1 eine Dämpfungsvorrichtung 6 auf. Die Dämpfungsvorrichtung 6 ist zwischen der ersten Pendelmasse 3a und der zweiten Pendelmasse 4a angeordnet und so ausgebildet, dass die relative Bewegung in vertikaler Richtung V zwischen der ersten Pendelmasse 3a und derzweiten Pendelmasse 4a gedämpft wird. In der vorliegenden Ausführungsform ist die Dämpfungsvorrichtung 6 in vertikaler Richtung V zwischen der ersten Pendelmasse 3a und der zweiten Pendelmasse 4a angeordnet. Insbesondere ist die Dämpfungsvorrichtung 6 mit der ersten Pendelmasse 3a und der zweiten Pendelmasse 4a verbunden, um eine relative Wirkung zwischen der ersten Pendelmasse 3a und der zweiten Pendelmasse 4a auszuüben. Im gezeigten Beispiel ist die Dämpfungsvorrichtung 6 vertikal ausgerichtet. Ferner ist die Dämpfungsvorrichtung 6 sowohl in die erste Pendelmasse 3a als auch in die zweite Pendelmasse 4a integriert. Dazu ist die Dämpfungsvorrichtung 6 jeweils in einer Ausnehmung in der ersten Pendelmasse 3a und der zweiten Pendelmasse 4a angeordnet.

Die Dämpfungsvorrichtung 6 weist linear-viskose Dämpfungseigenschaften auf. Denkbar wäre jedoch auch, dass die Dämpfungsvorrichtung 6 nicht linear-viskose oder aktive Dämpfungseigenschaften beinhaltet. Im vorliegenden Beispiel ist die Dämpfungsvorrichtung 6 als passiver Hydraulikdämpfer ausgebildet. Entsprechend den Dämpfungseigenschaften kann die Dämpfungsvorrichtung 6 aber auch in einer anderen Form ausgebildet sein. So kann die Dämpfungsvorrichtung 6 beispielsweise einen semi-aktiven Hydraulikdämpfer, einen Wirbelstromdämpfer oder ein aktives Element, insbesondere einen Elektromotor oder einen Hydraulik Aktuator, beinhalten. Der Bauwerksdämpfer 1 weist ferner eine Steifigkeitsvorrichtung 7 auf, die zwischen der ersten Pendelmasse 3a und der zweiten Pendelmasse 4a angeordnet ist, um die relative Bewegung in vertikaler Richtung V zwischen der ersten Pendelmasse 3a und der zweiten Pendelmasse 4a zu versteifen. Im vorliegenden Beispiel ist die Steifigkeitsvorrichtung 7 in vertikaler Richtung V zwischen der ersten Pendelmasse 3a und der zweiten Pendelmasse 4a angeordnet. Insbesondere ist die Steifigkeitsvorrichtung 7 sowohl mit der ersten Pendelmasse 3a und der zweiten Pendelmasse 4a verbunden. Ferner ist die Steifigkeitsvorrichtung 7 vertikal ausgerichtet. Bei der gezeigten Ausführungsform ist die Steifigkeitsvorrichtung 7 in die erste Pendelmasse 3a und in die zweite Pendelmasse 4a integriert. Insbesondere ist die Steifigkeitsvorrichtung 7 jeweils in einer Ausnehmung in der ersten Pendelmasse 3a und der zweite Pendelmasse 4a angeordnet. Die Steifigkeitsvorrichtung 7 ist als passive Feder ausgebildet. Die Steifigkeitsvorrichtung 7 kann aber auch einen semi-aktiven Hydraulikdämpfer oder ein aktives Element, insbesondere einen Elektromotor oder Hydraulikaktuator, beinhalten.

Anhand der Fig. 1 und 2 wird im Folgenden die Funktionsweise des Bauwerksdämpfers 1 beschrieben. In der Fig. 1 wird der Bauwerksdämpfer 1 in seiner Ausgangslage dargestellt. Das insgesamte Pendel bestehend aus dem ersten Pendel 3 und dem zweiten Pendel 4 befindet sich in einer zentralen Position. Die Fig. 2 zeigt hingegen den Bauwerksdämpfer 1 beziehungsweise das insgesamte Pendel in einer ausgelenkten Position. Sobald Schwingungen in horizontaler Richtung auftreten, werden die erste Pendelmasse 3a und die zweite Pendelmasse 4a horizontal ausgelenkt. Es kommt zu einer horizontalen Auslenkung HA der ersten Pendelmasse 3a und der zweiten Pendelmasse 4a. Wie oben beschrieben, ist die erste Pendelmasse 3a mit der zweiten Pendelmasse 4a in horizontaler Richtung gekoppelt. Eine relative Bewegung in vertikaler Richtung V zwischen der ersten Pendelmasse 3a und der zweiten Pendelmasse 4a wird hingegen zugelassen. So bewegen sich mit der Auslenkung des insgesamten Pendels die erste Pendelmasse 3a und die zweite Pendelmasse 4a in vertikaler Richtung V auseinander. Mit anderen Worten vergrößert sich mit der Auslenkung des insgesamten Pendels der vertikale Abstand VA zwischen der ersten Pendelmasse 3a und der zweiten Pendelmasse 4a. Entsprechend werden die erste Pendelmasse 3a und die zweite Pendelmasse 4a mit dem Zurückschwingen in die zentrale Position in vertikaler Richtung V wieder zueinander bewegt. Der vertikale Abstand VA zwischen der ersten Pendelmasse 3a der zweiten Pendelmasse 4a verringert sich somit wieder.

Diese relativen Bewegungen in vertikaler Richtung V zwischen der ersten Pendelmasse 3a und der zweiten Pendelmasse 4a werden durch die Dämpfungsvorrichtung 6 gedämpft und durch die Steifigkeitsvorrichtung 7 versteift. Die Dämpfungsvorrichtung 6 arbeitet proportional zur Relativgeschwindigkeit beziehungsweise Relativverschiebung in vertikaler Richtung V zwischen der ersten Pendelmasse 3a und der zweiten Pendelmasse 4a. Die horizontale Dämpfungskraft auf die erste Pendelmasse 3a und die zweite Pendelmasse 4 entsteht bei der Pendelbewegung in horizontaler Richtung H, da die vertikale Dämpfungskraft mit einer horizontalen Kraftkomponente auf die erste Pendelmasse 3a und die zweite Pendelmasse 4a wirkt. Die Steifigkeitsvorrichtung 7 arbeitet proportional zur Relatiwerschiebung in vertikaler Richtung V zwischen der ersten Pendelmasse 3a und der zweiten Pendelmasse 4a. Die Steifigkeitsvorrichtung 7 erlaubt die Feinabstimmung der natürlichen Frequenz der gekoppelten ersten Pendelmasse 3a und der zweiten Pendelmasse 4a, da durch die horizontale Auslenkung des Pendels die Kraft der Steifigkeitsvorrichtung eine horizontale Komponente auf die erste Pendelmasse 3a und die zweite Pendelmasse 4a ausübt.

Mit der oben beschriebenen Ausgestaltung wird ein verbesserter Bauwerksdämpfer zum Schutz von Bauwerken gegen Schwingungen bereitgestellt, der einen geringen Einbauraum benötigt beziehungsweise besonders kompakt und einfach aufgebaut ist und gleichzeitig zuverlässig arbeitet.

In den Fig. 3 und 4 wird ein Bauwerksdämpfer 1 gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt. Die Fig. 3 zeigt den Bauwerksdämpfer 1 beziehungsweise das insgesamte Pendel in einer zentralen Position. In der Fig. 4 wird das insgesamte Pendel hingegen in einer ausgelenkten Position dargestellt. Der Bauwerksdämpfer 1 der zweiten Ausführungsform entspricht im Wesentlichen dem Bauwerksdämpfer 1 der ersten Ausführungsform. Auf die identischen Komponenten wird im Folgenden nicht weiter eingegangen. Der Bauwerksdämpfer 1 der zweiten Ausführungsform Form unterscheidet sich jedoch dadurch, dass die erste Pendelmasse 3a unterhalb der zweiten Pendelmasse 4a angeordnet ist. Die räumlichen Dimensionen der ersten Pendelmasse 3a und der zweiten Pendelmasse 4a sind entsprechend angepasst, sodass eine Auslenkung des insgesamten Pendels nach wie vor möglich ist. Zudem ist das Führungselement 5a in die erste Pendelmasse 3a integriert und die Kopplungsvorrichtung 5b unterhalb der zweiten Pendelmasse 4a angeordnet. Mit der vorliegenden Ausgestaltung weisen das erste Pendel 3 und das zweite Pendel 4 eine möglichst große Pendellänge bei möglichst kleinem Einbauraum des Bauwerksdämpfers 1 auf.

Die Funktionsweise des Bauwerksdämpfers 1 entspricht prinzipiell derjenigen der ersten Ausführungsform. Hier ist jedoch der Fall, dass sich bei einer Auslenkung des Pendels in horizontaler Richtung H die erste Pendelmasse 3a und die zweite Pendelmasse 4a in vertikaler Richtung zueinander bewegen. Ferner werden mit der Rückführung des Pendels in die zentrale Position die erste Pendelmasse 3a und die zweite Pendelmasse 4a in vertikaler Richtung V auseinander bewegt. Der vertikale Abstand VA zwischen der ersten Pendelmasse 3a und der zweiten Pendelmasse 4a verhält sich entsprechend.

Die Fig. 5 zeigt ein Bauwerksdämpfer 1 gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Der Bauwerksdämpfer 1 der dritten Ausführungsform entspricht im Wesentlichen dem Bauwerksdämpfer 1 der ersten Ausführungsform. Auf die identischen Komponenten wird im Folgenden nicht weiter eingegangen. Der Bauwerksdämpfer 1 der dritten Ausführungsform unterscheidet sich jedoch dadurch, dass die Kopplungsvorrichtung 5 einen Endanschlag 5d aufweist. Bei diesem Beispiel weist das Führungselement 5a den Endanschlag 5d auf. Der Endanschlag 5d ist so ausgebildet, dass die relative Bewegung in vertikaler Richtung V zwischen der ersten Pendelmasse 3a und der zweiten Pendelmasse 4a begrenzt ist. Dazu sind das Führungselement 5a und das Kopplungselement 5b T- förmig ausgebildet. Der Endanschlag 5d ist in vertikaler Richtung am oberen Ende des Führungselement 5a in Form einer gelochten Anschlag platte angeordnet, wobei das Kopplungselement 5b durch das entsprechende Loch in der Anschlagplatte geführt wird. Wenn somit das insgesamte Pendel ausgelenkt wird, schlägt mit einer genügend großen Auslenkung des insgesamten Pendels das Kopplungselement 5b in vertikaler Richtung am Endanschlag 5d des Führungselements 5a an. Dadurch kann die maximale horizontale Auslenkung des insgesamten Pendels begrenzt werden.

Die Fig. 6 zeigt ein Bauwerksdämpfer 1 gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Der Bauwerksdämpfer 1 der vierten Ausführungsform entspricht im Wesentlichen dem Bauwerksdämpfer 1 der dritten Ausführungsform. Auf die identischen Komponenten wird im Folgenden nicht weiter eingegangen. Der Bauwerksdämpfer 1 der vierten Ausführungsform Form unterscheidet sich jedoch dadurch, dass die Kopplungsvorrichtung 5 anstelle eines Endanschlags eine aktive Stoppvorrichtung 5e aufweist. Die aktive Stoppvorrichtung 5e ist prinzipiell wie der Endanschlag 5d ausgebildet. Die aktive Stoppvorrichtung ist jedoch zusätzlich ausgebildet, um die maximal mögliche relative Bewegung in vertikaler Richtung V zwischen der ersten Pendelmasse 3a und der zweiten Pendelmasse 4a zu begrenzen und gleichzeitig während des Gebrauchszustands des Bauwerksdämpfers 1 zu verändern. Dazu weist die aktive Stoppvorrichtung 5e einen Motor auf, der die vertikale Position der Anschlagplatte innerhalb des Führungselements 5a verändern kann. Beispielsweise kann nach jedem Schwingzyklus des Pendels die Anschlagplatte ein Stück weiter nach unten gefahren werden, sodass die maximal mögliche horizontale Auslenkung immer weiter begrenzt und letztendlich gestoppt wird.

In der Fig. 7 wird ein Bauwerksdämpfer 1 gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt. Der Bauwerksdämpfer 1 der fünften Ausführungsform entspricht im Wesentlichen dem Bauwerksdämpfer 1 der zweiten Ausführungsform. Auf die identischen Komponenten wird im Folgenden nicht weiter eingegangen. Der Bauwerksdämpfer 1 der fünften Ausführungsform unterscheidet sich jedoch dadurch, dass auch hier die Kopplungsvorrichtung 5 einen Endanschlag 5d aufweist, der so ausgebildet ist, dass die relative Bewegung in vertikaler Richtung V zwischen der ersten Pendelmasse 3a und der zweiten Pendelmasse 4a begrenzt ist. Bei diesem Beispiel ist das Führungselement 5a als geradliniger Führungskanal innerhalb der ersten Pendelmasse 3a ausgebildet. Das Kopplungselement 5b ist hingegen T-förmig ausgebildet, um innerhalb des Führungselements 5a in vertikaler Richtung V geführt zu werden. Der Endanschlag 5d ist am vertikalen unteren Ende des Führungselements 5a angeordnet. Ferner ist der Endanschlag 5d als durchgehende Anschlagplatte ausgebildet. Wenn somit das insgesamte Pendel ausgelenkt wird, schlägt mit einer genügend großen Auslenkung des insgesamten Pendels das Kopplungselement 5b in vertikaler Richtung am Endanschlag 5d des Führungselements 5a an. Dadurch kann die maximale horizontale Auslenkung des insgesamten Pendels begrenzt werden. Die Fig. 8 zeigt ein Bauwerksdämpfer 1 gemäß einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Der Bauwerksdämpfer 1 der sechsten Ausführungsform entspricht im Wesentlichen dem Bauwerksdämpfer 1 der fünften Ausführungsform. Auf die identischen Komponenten wird im Folgenden nicht weiter eingegangen. Der Bauwerksdämpfer 1 der sechsten Ausführungsform Form unterscheidet sich jedoch dadurch, dass die Kopplungsvorrichtung 5 anstelle eines Endanschlags eine aktive Stoppvorrichtung 5e aufweist. Die aktive Stoppvorrichtung 5e ist prinzipiell wir der Endanschlag 5d ausgebildet. Die aktive Stoppvorrichtung 5e ist jedoch zudem ausgebildet, um die maximal mögliche relative Bewegung in vertikaler Richtung V zwischen der ersten Pendelmasse 3a und der zweiten Pendelmasse 4a zu begrenzen und gleichzeitig während des Gebrauchszustands des Bauwerksdämpfers 1 zu verändern. Dazu weist die aktive Stoppvorrichtung 5e einen Motor auf, der die vertikale Position der Anschlagplatte innerhalb des Führungselements 5a verändern kann. Beispielsweise kann nach jedem Schwingzyklus des Pendels die Anschlagplatte ein Stück weiter nach oben gefahren werden, sodass die maximal mögliche horizontale Auslenkung immer weiter begrenzt und letztendlich gestoppt wird.

In den Fig. 9 und 10 wird ein Bauwerksdämpfer 1 gemäß einer siebten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt. Die Fig. 9 zeigt das insgesamte Pendel in der zentralen Ruheposition. In Fig. 10 wird hingegen das insgesamte Pendel in einer ausgelenkten Position veranschaulicht. Der Bauwerksdämpfer 1 der siebten Ausführungsform entspricht im Wesentlichen dem Bauwerksdämpfer 1 der ersten Ausführungsform. Auf die identischen Komponenten wird im Folgenden nicht weiter eingegangen. Der Bauwerksdämpfer 1 der siebten Ausführungsform unterscheidet sich jedoch dadurch, dass das zweite Pendel 4 als physikalisches Pendel ausgebildet ist. Dazu weist das zweite Pendel 4 eine einzelne Pendelstange 4b auf, die starr und zentral unterhalb der zweiten Pendelmasse 4a angebracht ist.

Darüber hinaus ist die erste Pendelmasse 3a gelenkig mit der zweiten Pendelmasse 4a gekoppelt. Hierfür weist die Kopplungsvorrichtung 5 ein Gelenk 5c in Form eines Kardangelenks auf. Im vorliegenden Beispiel ist das Gelenk 5c zwischen dem Kopplungselement 5b und der ersten Pendelmasse 3a angeordnet. Ferner weisen die Dämpfungsvorrichtung 6 und die Steifigkeitsvorrichtung 7 jeweils zwei Gelenke 6a und 7a auf, um die gelenkige Kopplung der ersten Pendelmasse 3a mit der zweiten Pendelmasse 4a zu ermöglichen. In dieser Ausführungsform ist die Dämpfungsvorrichtung 6 in vertikaler Richtung V seitlich an der ersten Pendelmasse 3a und der zweiten Pendelmasse 4a angeordnet. Dazu weist die erste Pendelmasse 3a einen seitlichen Fortsatz 3d und die zweite Pendelmasse 4a einen seitlichen Fortsatz 4d auf. Die Dämpfungsvorrichtung 6 ist in vertikaler Richtung V zwischen dem seitlichen Fortsatz 3d der ersten Pendelmasse 3a und dem seitlichen Fortsatz 4d der zweiten Pendelmasse 4a über jeweils ein Gelenk 6a angeordnet. Auch die Steifigkeitsvorrichtung 7 ist in vertikaler Richtung V seitlich an der ersten Pendelmasse 3a und der zweiten Pendelmasse 4a angeordnet. Dazu weist die erste Pendelmasse 3a einen weiteren seitlichen Fortsatz 3d und die zweite Pendelmasse 4a einen weiteren seitlichen Fortsatz 4d auf. Die Steifigkeitsvorrichtung 7 ist in vertikaler Richtung V zwischen dem seitlichen Fortsatz 3d der ersten Pendelmasse 3a und dem seitlichen Fortsatz 4d der zweiten Pendelmasse 4a über jeweils ein Gelenk 7a angeordnet.

Die Funktionsweise des Bauwerksdämpfers 1 entspricht prinzipiell derjenigen der ersten Ausführungsform. Hier ist jedoch der Fall, dass bei einer Auslenkung des Pendels in horizontaler Richtung H die erste Pendelmasse 3a gegenüber der zweiten Pendelmasse 4a zusätzlich verkippt wird, siehe Fig. 10. Die relativen Verschiebungen beziehungsweise relativen Geschwindigkeiten in vertikaler Richtung V zwischen der ersten Pendelmasse 3a und der zweiten Pendelmasse 4a im Bereich der Dämpfungsvorrichtung 6 und der Steifigkeitsvorrichtung 7 sind somit nicht identisch. Nach der horizontalen Auslenkung HA des insgesamten Pendels ist der vertikale Abstand VA zwischen den Fortsätzen 3d und 4d im Bereich der Dämpfungsvorrichtung 6 und der Steifigkeitsvorrichtung 7 verschieden groß angewachsen.

Letztendlich wird ein verbesserter Bauwerksdämpfer zum Schutz von Bauwerken gegen Schwingungen bereitgestellt, der einen geringen Einbauraum benötigt beziehungsweise besonders kompakt und einfach aufgebaut ist und gleichzeitig zuverlässig arbeitet.

BEZUGSZEICHEN

1 Bauwerksdämpfer

2 Bauwerk

3 Erstes Pendel

3a Erste Pendelmasse

3b Pendelstange

3c Gelenk

3d Seitlicher Fortsatz

4 Zweites Pendel

4a Zweite Pendelmasse

4b Pendelstange

4c Gelenk

4d Seitlicher Fortsatz

5 Kopplungsvorrichtung

5a Führungselement

5b Kopplungselement

5c Gelenk

5d Endanschlag

5e Aktive Stoppvorrichtung

6 Dämpfungsvorrichtung

6a Gelenk

7 Ste ifig keitsvorrichtu ng 7a Gelenk

H Horizontale Richtung

HA Horizontale Auslenkung

V Vertikale Richtung VA Vertikaler Abstand