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Technisches Gebiet
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Die
Erfindung betrifft ein Hydrolager.
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Stand der Technik
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Hydrolager
sind allgemein bekannt, wobei ein Hydrolager einen Kern umfasst
und ein Gehäuse, die durch eine im Wesentlichen hohlkegelförmige Tragfeder
aus gummielastischem Werkstoff miteinander verbunden sind. Vorbekannte
Hydrolager weisen einen Arbeits- und einen Ausgleichsraum auf, die mit
Dämpfungsflüssigkeit gefüllt und strömungsleitend
miteinander verbunden sind, wobei der Arbeits- und der Ausgleichsraum
auf ihren einander axial zugewandten Seiten durch eine Trennwand
voneinander getrennt sind. Die strömungsleitende Verbindung zwischen
Arbeits- und Ausgleichsraum erfolgt durch einen Dämpfungskanal
zur Dämpfung tieffrequenter großamplitudiger Schwingungen.
Die Trennwand umfasst einen Düsenkäfig, der durch
zwei mit axialem Abstand zueinander benachbart angeordneten Düsenscheiben
gebildet ist, wobei in dem durch den Abstand gebildeten Spalt eine
Membran zur Isolierung höherfrequenter kleinamplitudiger
Schwingungen schwingfähig angeordnet ist.
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Aus
der
DE 196 12 153
A1 ist ein solches Hydrolager bekannt. Die Membran ist
starr ausgebildet, und ein Stellmittel zum Einstellen des Freiwegs
der Membran ist vorgesehen. Durch das Stellmittel soll die Stärke
der Einspannung der Membran an den jeweiligen Betriebszustand einer
Verbrennungskraftmaschine angepasst werden. Das Stellmittel ist
gummielastisch und schlauchförmig ausgeführt,
wird gleichzeitig als Flüssigkeitsabdichtung eingesetzt und
kann mit einem pneumatischen oder einem hydraulischen Steuermedium
betätigt werden. Der Freiweg der Membran wird derart an
die jeweiligen Betriebszustände angepasst, dass die Membran
im Leerlaufbetrieb nahezu völlig freigegeben wird, wohingegen
für andere Betriebszustände oberhalb der Leerlaufdrehzahl
eine völlige Blockade der Membran vorgesehen ist. Das Stellmittel
kann auch stufenlos steuer- oder regelbar sein.
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Ein
weiteres Hydrolager ist aus der
EP 0 440 536 B1 bekannt. Der Arbeits- und
der Ausgleichsraum sind durch eine starre Trennwand voneinander getrennt,
die in Richtung der eingeleiteten Schwingungen schwingfähig
ist, wobei der starren Trennwand elektrische Erreger zugeordnet
sind, die mit wechselnden Kräften auf die Trennwand wirken.
Die Schwingfähigkeit der Trennwand ergibt sich dadurch, dass
diese gegenüber dem Gehäuse durch gummielastische
Federelemente elastisch nachgiebig angeordnet ist. Die Trennwand
besteht aus einem ferromagnetischen Material, wobei die elektrischen
Erreger als elektrische Spulen ausgebildet sind, um „Gegenschwingungen"
auf die Trennwand aufzubringen.
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Darstellung der Erfindung
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Hydrolager der eingangs
genannten Art dadurch weiterzuentwickeln, dass dieses bessere Gebrauchseigenschaften,
insbesondere eine verbesserte Isolierung höherfrequenter
kleinamplitudiger Schwingungen aufweist und zusätzlich
eine schaltbare Membran.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen
von Anspruch 1 gelöst. Auf eine vorteilhafte Ausgestaltung
nimmt der Unteranspruch Bezug.
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Zur
Lösung der Aufgabe ist ein Hydrolager vorgesehen, umfassend
einen Kern und ein Gehäuse, die durch eine im Wesentlichen
hohlkegelförmige Tragfeder aus gummielastischem Werkstoff
miteinander verbunden sind und einen Arbeits- und einen Ausgleichsraum,
die mit Dämpfungsflüssigkeit gefüllt und
strömungsleitend miteinander verbunden sind, wobei der
Arbeits- und der Ausgleichsraum auf ihren einander axial zugewandten
Seiten durch eine Trennwand voneinander getrennt sind, wobei die Trennwand
einen den Arbeits- und den Ausgleichsraum verbindenden Dämpfungskanal
zur Dämpfung tieffrequenter großamplitudiger Schwingungen
aufweist und einen Düsenkäfig umfasst, der durch
zwei mit axialem Abstand zueinander benachbart angeordnete Düsenscheiben
gebildet ist, wobei in dem durch den Abstand gebildeten Spalt eine
Membran zur Isolierung höherfrequenter kleinamplitudiger Schwingungen
schwingfähig angeordnet ist, wobei die Membran elektromagnetisch
betätigbar ist und wobei als Schaltelement innerhalb des
Spalts ein magnetisches Elastomer angeordnet ist, das durch eine elektrische
Spule mit Rückschluss aktivierbar ist, zur Freigabe/Arretierung
der Membran innerhalb des Spalts. Hierbei ist von Vorteil, dass
die Membran unabhängig vom Material, aus dem sie besteht,
schaltbar ist. Auch Membranen aus einem nicht-magnetischen Material,
zum Beispiel aus einem üblichen gummielastischen elastomeren
Werkstoff, sind dadurch schaltbar. Die Schaltbarkeit wird dadurch
erreicht, dass das Schaltelement durch ein magnetisches Elastomer
gebildet ist, das durch die elektrische Spule mit Rückschluss
aktivierbar ist. Dadurch besteht die Möglichkeit, die Membran besonders
gut an die jeweiligen Gegebenheiten des Anwendungsfalles anpassen
zu können.
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Das
Schaltelement kann durch ein magnetisches Elastomer gebildet sein,
insbesondere durch einen magnetischen Schaum. Gegenüber
einem zwar magnetischen Elastomer, das jedoch nicht geschäumt
ist, hat ein magnetischer Schaum den Vorteil, dass er in sich kompressibel
ist, dass sich der Schaum bei axialen Auslenkbewegungen der Membran
weich an die jeweilige Düsenscheibe anlegt und dass Anschlaggeräusche
beim Schalten der Membran dadurch auf ein Minimum reduziert sind.
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Axial
beiderseits des Schaltelements sind eine Spule und ein Rückschluss
angeordnet.
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Kurzbeschreibung der Zeichnung
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Ein
Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen
Hydrolagers wird nachfolgend an Hand der Figur näher beschrieben.
Diese zeigt einen geschalteten und nicht-geschalteten Zustand, jeweils
im Halbschnitt.
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Ausführung der Erfindung
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In
der Figur ist ein Hydrolager gezeigt, dessen Kern 1 mit
einer Verbrennungskraftmaschine und dessen Gehäuse 2 mit
dem Chassis eines Kraftfahrzeugs verbunden ist. Der Kern 1 und
das Gehäuse 2 sind durch die hohlkegelförmig
ausgebildete Tragfeder 3, die aus einem gummielastischen
Werkstoff besteht, miteinander verbunden, wobei der Arbeitsraum 4 durch
den Kern 1, die Tragfeder 3 und die Trennwand 7 begrenzt
ist. Der Ausgleichsraum 5 ist auf der dem Arbeitsraum 4 axial
abgewandten Seite durch eine rollbalgförmig ausgebildete,
im Wesentlichen drucklos Volumen aufnehmende Abschlussmembran 25 und
die Trennwand 7 begrenzt, wobei die Abschlussmembran 25 auf
der dem Ausgleichsraum 5 axial abgewandten Seite über
die Öffnung 26 im Gehäuse 2 mit
der Atmosphäre in Verbindung steht. Der Arbeits- 4 und
der Ausgleichsraum 5 sind jeweils mit Dämpfungsflüssigkeit 6 gefüllt
und durch den Dämpfungskanal 8, der durch die
Trennwand 7 begrenzt ist, flüssigkeitsleitend
miteinander verbunden. Einen Bestandteil der Trennwand 7 bildet
der Düsenkäfig 9, der aus den beiden
Düsenscheiben 10, 11 besteht, die einander
mit axialem Abstand benachbart zugeordnet sind, wobei in dem durch
den Abstand gebildeten Spalt 12 eine Membran 13 aus
gummielastischem Werkstoff zur Isolierung höherfrequenter kleinamplitudiger
Schwingungen schwingfähig angeordnet ist.
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Um
gute Gebrauchseigenschaften oberhalb der Leerlaufdrehzahl der Verbrennungskraftmaschine,
also während des Fahrbetriebs, zu erreichen, hat es sich
als vorteilhaft bewährt, wenn die Membran 13 innerhalb
des Spalts 12 arretiert ist. Die Arretierung der Membran 13 erfolgt
durch ein innerhalb des Spalts 12 angeordnetes Schaltelement 14 aus
einem magnetischen Elastomerschaum. Das Schaltelement ist zumindest
im Wirkungsbereich der elektrischen Spule 16 und des Rückschlusses 17 angeordnet
und wird durch Strombeaufschlagung derart aktiviert, dass die Membran 13 innerhalb
des Spalts 12 zwischen den Düsenscheiben 10, 11 axial
in Richtung der eingeleiteten Schwingungen frei hin- und herbeweglich
ist.
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Bei
einer unterbrochenen Strombeaufschlagung des Schaltelements 14 dehnt
sich dieses axial in Richtung des Spalts 12 aus, bewegt
sich in Richtung der Membran 13 und klemmt diese an der
axial benachbarten Oberfläche der Düsenscheibe 10 fest. Wird
das Schaltelement 14 demgegenüber bestromt und
das Schaltelement 14 ist magnetisch durchflutet, also im
Leerlaufbetrieb der Verbrennungskraftmaschine, „schrumpft"
das Schaltelement 14, bewegt sich allmählich wieder
zurück und gibt die Membran 13 dadurch frei.
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In
dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel ist das magnetische
Elastomer durch einen magnetischen Schaum gebildet.
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- 1
- Kern
- 2
- Gehäuse
- 3
- Tragfeder
- 4
- Arbeitsraum
- 5
- Ausgleichsraum
- 6
- Dämpfungsflüssigkeit
- 7
- Trennwand
- 8
- Dämpfungskanal
- 9
- Düsenkäfig
- 10
- obere
Düsenscheibe
- 11
- untere
Düsenscheibe
- 12
- Spalt
- 13
- Membran
- 14
- Schaltelement
- 15
- magnetisches
Elastomer
- 16
- Spule
- 17
- Rückschluss
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 19612153
A1 [0003]
- - EP 0440536 B1 [0004]