CZ291542B6

CZ291542B6 - Stavební nebo funkční prvek tlumící vibrace a jeho použití

Info

Publication number: CZ291542B6
Application number: CZ19952059A
Authority: CZ
Inventors: Hans Jürgen Lesser; René Moser
Original assignee: A. Raymond & Cie; Ems-Inventa Ag
Priority date: 1994-08-11
Filing date: 1995-08-10
Publication date: 2003-04-16
Also published as: JP3679461B2; CZ205995A3; EP0697538A3; DE4428520A1; US5731359A; KR100261524B1; DE59508805D1; DE4428520C2; JPH08258194A; ES2153449T3; KR960007135A; EP0697538A2; EP0697538B1

Abstract

Stavebn nebo funk n prvek tlum c vibrace je vytvo°en z termoplastick ho p nov ho polymeru, a pop° pad b n²ch aditiv, je vybr n ze skupiny polyamidov²ch elastomer a styren-etylen-butylen-styrenov²ch trojblokov²ch polymer . Jeho p nov struktura vykazuje zevnit° sm rem ven ub²vaj c velikost p r , a na povrchu vykazuje souvislou hladkou svrchn plochu. Pou v se k v²rob uchycen potrub , upev uj c ch prvk , mont n ch desek a v²ztu n²ch tlumic ch tvarov²ch d l .\

Description

Stavební nebo funkční prvek tlumící vibrace a jeho použití

Oblast techniky

Vynález se týká stavebního nebo funkčního prvku tlumícího vibrace z termoplastu.

Tlumicí prvky se používají tam, kde buď podléhá silným vibracím držící základ, nebo kde jsou vibracím vystaveny samotně držené předměty. Používají se také k protizvukové a protihlukové izolaci.

Dosavadní stav techniky

Příkladem toho je instalování potrubí při stavbě motorových vozidel, kde vibrace vytváří čerpadla, která jsou na potrubí napojena. Přenášení těchto vibrací na karoserii je nežádoucí kvůli s tím spojenému vzniku hluku a má se mu zabránit použitím tlumicího prvku.

Ze stavu techniky jsou známá různá uchycení potrubí tlumící vibrace, která jsou znázorněna na obrázcích 5A až C a jsou zde dále krátce popsána. Obrázek 5A ukazuje uchycení potrubí s flexibilním přídržným prvkem 8, jehož utváření je poněkud komplikované. Jiné uchycení potrubí, jak je zřejmé z obr. 5C, vyplňuje pryžové vsazení 11 sloužící k vibrace tlumícímu upevnění potrubí. Vedle toho existují ještě uchycení potrubí, která sestávají ze dvou materiálů (obrázek 5B), přičemž miska 9, sloužící k upevnění potrubí, sestává z měkké složky, která je - s výhodou vlepením - vsazena do pouzdra 10, vyrobeného z tvrdé složky.

Novější vypracování spočívají v konstrukcích, kde tvrdá a měkká složka jsou spokojeny tak zvaným postupem dvousložkového vstřikování (2 K). Naposled uvedená provedení mají ovšem tu nevýhodu, že jejich výroba je drahá kvůli použití dvou různých materiálů a jejich spojení.

Podstata vynálezu

Úkolem vynálezu je poskytnout tlumicí prvek, který by překonal nevýhody stavu techniky, vykazoval lepší tlumivé vlastnosti, sestával z jednotných materiálů a tím mohl být vyroben s příznivějšími náklady.

Tento úkol je řešen stavebním nebo funkčním prvkem z termoplastického, pěnového polymeru, jakož i popřípadě běžných aditiv, jehož podstata spočívá v tom, že polymer je vybrán ze skupiny polyamidových elastomerů a styren-ethylen-butylen-styrenových trojblokových polymerů (SEBS), a že jeho pěnová struktura vykazuje zevnitř směrem ven ubývající velikost pórů, a na povrchu vykazuje souvislou hladkou svrchní plochu.

Stavební nebo funkční prvek podle předloženého vynálezu má výhodně velikost pórů mezi 85 a 2000 pm a hustotu mezi 0,5 a 0,95 g/cm³. Průměrný stupeň vypěnění je výhodně od 5 % do 50 %.

Jako polyamidový elastomer se výhodně používá polyetheramid na bázi polyamidu 6 nebo polyamidu 12, obzvláště je polyetheresteramid na bázi polyamidu 12 a polypropylenetherdiaminu.

K výrobě pěnového polymeru je použito 1 až 7 % hmotnostních, s výhodou 1 až 5 % hmotnostních, obzvláště výhodou 1 až 3 % hmotnostních dispergačního plynu.

Termoplastické pěnové polymery pro stavební nebo funkční prvek podle předloženého vynálezu jsou vytvořeny výhodně ohnivzdorné, nebo stabilní za tepla.

Předmětem předloženého vynálezu je dále použití stavebního nebo funkčního prvku podle nároků až 7 k výrobě uchycení potrubí, upevňujících prvků, montážních desek, výztužných a tlumicích tvarovaných dílů.

Vynález se týká obzvláště pěnového stavebního nebo funkčního prvku s pěnovou strukturou, která se zevnitř směrem ven zjemňuje, a z toho jsou odvozeny hustotní rozdíly, přičemž od měkkého jádra tlumícího vibrace přechází pěnový materiál, při zvětšující se tvrdosti, až k v podstatě souvislé svrchní ploše těsnicího prvku (viz obzvláště obrázek 1).

Výhody stavebního nebo funkčního prvku podle vynálezu jsou:

výborné tlumivé vlastnosti ve srovnání se stavem techniky, příznivá pracnost při montáži stavebního nebo funkčního prvku při nasazení na svorník se závitem, výborná odolnost proti chemikáliím v oblasti motorového vozidla a proti vlivu počasí, vysoká nelámavost a nárazuvzdomost, použitelnost od 120 °C do - 40 °C, jakož i vyrobitelnost v jednoduchém a tím cenově výhodném vstřikovacím stroji jednoduchým vstřikovacím postupem s pouze jednou výchozí polymemí látkou.

Stavební nebo funkční prvek podle vynálezu je výhodně vyrobitelný obzvláště na základě opracování postupem vstřikování, jehož parametry jsou přímo odvozeny od použití vhodného nadouvadla. Svou v podstatě souvislou svrchní plochu si uchová na základě nízkých pracovních teplot, které kvůli tvarovému dílu leží výhodně pod 50 °C.

Stavební nebo funkční prvky podle vynálezu mohou nalézt užití například jako upevnění pro potrubí, jako brzdného potrubí nebo potrubí rozvodu pohonných hmot při stavbě motorového vozidla, jako montážní desky nebo jako izolace podlahy, jakož i jako výztužný materiál.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález má být příkladně blíže objasněn na základě provedení zobrazených na výkresech. Zde představuje:

obr. 1 uchycení potrubí podle vynálezu vyrobené ze strukturní pěny v řezu s připevňovacím dílem k připevnění na svorník se závitem;

obr. 2 zvětšený částečný řez uchycením potrubí podle vynálezu;

obr. 3 srovnání tlumení vibrací pěnou opatřeného stavebního nebo funkčního prvku podle vynálezu a dvousložkového tvarového dílu;

obr. 4 srovnání tlumení vibrací pěnou opatřeného stavebního nebo funkčního prvku podle vynálezu a tvarového dílu s gumovým vsazením a obr. 5A, B, C uchycení potrubí podle stavu techniky.

-2CZ 291542 B6

Příklady provedení vynálezu

Uchycení 1 potrubí podle vynálezu, znázorněné na obr. 1 v řezu, slouží k upevnění a vibrace tlumícímu držení trubek 2 a 3 potrubí. Uchycení 1 potrubí je přitom ve střední části opatřeno připevňovacím otvorem 4 pro připevnění na svorník 5 se závitem, který je na nosnou desku 6 navařen nebo jinak připevněn.

Jak je patrné především v řezu zobrazeného na obr. 2, je uchycení 1 potrubí vyrobeno z termoplastu a sice z pěnového polymeru, jehož pěnová struktura vy kazuje zevnitř směrem ven ubývající velikost pórů a má v podstatě hladkou svrchní plochu 7.

Velikost pórů se při účelném vytvoření pohybuje mezi 85 a 2000 pm, a stím související hustota leží mezi 0,5 a 0,95 g/cm³.

Pěnové polymery podle vynálezu jsou s výhodou vybrány ze skupiny polyamidových elastomerů a SEBS - polymerů, přičemž obzvláště vhodné jsou polyetherpolyamidy nebo polyetheresterpolyamidy na bázi PA6neboPA12 ve spojení s 1 až 7 hmotnostními procenty, s výhodou 1 až 5 hmotnostními procenty, obzvláště výhodně s 1 až 3 hmotnostními procenty dispergačního plynu.

Množství dispergačního plynu, jehož základem je modifikovaný azodikarbonamid, musí být v souladu s velikostí a tvarem stavebního nebo funkčního dílu.

Pěnové polymery podle vynálezu mohou být modifikovány aditivy podle stavu techniky, obzvláště mohou být vytvořeny ohnivzdorné, nebo žáruvzdorné.

Obr. 3 ukazuje tlumení D dílu ze strukturní pěny podle vynálezu a dvousložkového tvarového dílu (2 K) podle obr. 5B. Jak je zřejmé z průběhu křivky, má díl ze strukturní pěny v oblasti frekvence od 10 do 100 Hz velmi homogenní tlumivé vlastnosti. Ve srovnání stím má 2K - díl poněkud horší tlumivé vlastnosti mezi 7 a 70 Hz se zřetelným poklesem při 40 Hz.

Obr. 4 ukazuje tlumení D stavebního nebo funkčního prvku podle vy nálezu ve srovnání s podobným tvarovým dílem s gumovým vsazením podle obr. 5C. Jak je z průběhu křivky zřejmé, klesá tlumení u pryžového dílu od frekvence 30 Hz, a od 40 Hz přechází dokonce do oblasti zesilování vibrací. Naproti tomu jsou tlumivé vlastnosti stavebního nebo funkčního prvku podle vynálezu od 10 do 40 Hz téměř konstantní a od 60 Hz teprve pozvolna horší.

Další potvrzení pro výborné tlumivé vlastnosti stavebního nebo funkčního prvku podle vynálezu představuje dále popsaný test impedance.

Přitom je zdroj vibrací připojen přes hlavu, měřící impendanci, na upevňující prvek. Upevňující prvek je prostřednictvím uchycení přichycen na statickou základní desku. Hlava, měřící impendanci, měří přiváděnou sílu a výsledné zrychlení vibrací na místě přívodu. Z nich lze určit impendanci, která je mírou dynamické tuhosti upevňujícího prvku v místě buzení vibrací. Při malé impendanci může poměrně malá budicí síla vyvolat velké vibrační pohyby.

Impendance se skládá zrezistance a reaktance. Rezistance popisuje proporcionální tlumič v závislosti na rychlosti. Udává vlnovou energii tělesa, pohlcenou tlumičem. Jako charakteristika tlumiče slouží ztrátový činitel. Zahrnuje podíl energie, která se účinkem tlumiče přeměří na teplo, na jednu periodu vlnění.

	Tvarový díl s pryžovým vsazením	Stavební nebo funkční prvek podle vynálezu
f(r)(Hz)	1100	4000
R(kg/s)	42	20
η (%)	přibližně 35	7
R min při 0 - 2000 Hz	R>42	R>43

Kde znamenají:

F (r) frekvence při které upevňující prvek rezonuje, tzn. při které začne snadno vibrovat,

R rezistance, η tlumení při rezonanci,

R min minimální rezistance při frekvenci z oblasti zájmu mezi 0 a 2000 Hz

Jak test ukázal, je rezistance stavebního nebo funkčního prvku podle vynálezu do 1400 Hz vyšší než rezistance porovnávaného dílu s pryžovým vsazením. Tlumení v oblasti zájmu mezi 0 a 2000 Hz je výborné.

Stavební nebo funkční prvky podle vynálezu nacházejí uplatnění při výrobě upevňujících prvků, obzvláště uchycení potrubí, u montážních desek, u výztužných a tlumicích tvarových dílů.

PATENTOVÉ NÁROKY

Claims

1. Stavební nebo funkční prvek tlumící vibrace z termoplastického pěnového polymeru, jakož i popřípadě běžných aditiv, vyznačující se tí m , že polymer je vybrán ze skupiny polyamidových elastomerů a styren-ethylen-butylen-styrenových trojblokových polymerů, a že jeho pěnová struktura vykazuje zevnitř směrem ven zmenšující se velikost pórů, a na povrchu vykazuje souvislou hladkou svrchní plochu.

2. Stavební nebo funkční prvek podle nároku 1,vyznačující se tím, že velikost pórů leží mezi 85 a 2000 pm a hustota mezi 0,5 a 0,95 g/cm³.

3. Stavební nebo funkční prvek podle nároku 1 nebo 2, vy z n ač u j í cí se t í m, že vykazuje průměrný stupeň vypěnění od 5 % do 50 %.

4. Stavební nebo funkční prvek podle nároků 1 až3, vyznačující se tím, že polyamidový elastomer je polyetheramid nebo polyetheresteramid na bázi polyamidu 6 nebo polyamidu 12.

5. Stavební nebo funkční prvek podle nároku 4, vyznačující se tím, že polyamidový elastomer je polyetheresteramid na bázi polyamidu 12 a polypropylenetherdiaminu.

6. Stavební nebo funkční prvek podle nároků 1 až 5, vy z n a č uj í c í se t í m , že k výrobě pěnového polymeru je použito 1 až 7 % hmotn. s výhodou 1 až 5 % hmotn., obzvláště výhodně 1 až 3 % hmotri. dispergujícího plynu.

-4CZ 291542 B6

7. Stavební nebo funkční prvek podle nároků 1 až6, vyznačující se tím, že termoplastické pěnové polymery jsou vytvořeny ohnivzdorné, nebo stabilní za tepla.

8. Použití stavebního nebo funkčního prvku podle nároků 1 až 7 k výrobě uchycení potrubí, 5 upevňujících prvků, montážních desek, výztužných a tlumicích tvarovaných dílů.