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TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNG
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Die Erfindung betrifft ein Befestigungselement für einen Schwingungstilger mit einer ringförmigen Tilgermasse, die über eine ringförmige Elastomerfeder an eine formsteife Lochscheibe angekoppelt ist, wobei das Befestigungselement die Merkmale des Oberbegriffs des unabhängigen Patentanspruchs 1 aufweist. Weiterhin bezieht sich die Erfindung auf einen Schwingungstilger mit einem solchen Befestigungselement. Die Erfindung ist aber nicht auf ein Befestigungselement für einen Schwingungstilger beschränkt. Das Befestigungselement kann auch anderweitige Verwendung finden.
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STAND DER TECHNIK
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Zum Beispiels aus der
DE 10 2008 021 207 A1 ist ein Befestigungselement für einen Schwingungstilger mit einer ringförmigen Tilgermasse, die über eine ringförmige Elastomerfeder an eine formsteife Lochscheibe angekoppelt ist, wobei das Befestigungselement die Merkmale des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1 aufweist, bekannt. Hier ist das Befestigungselement einstückig in Form einer Spezialschraube ausgebildet. Diese Spezialschraube weist an ihrem einen Ende ein Außengewinde zum Einschrauben in ein hinter der Lochscheibe liegendes Innengewinde in einer zu bedämpfenden Struktur auf. Angrenzend an das Außengewinde weist die Spezialschraube einen Radialbund auf, der zur Anlage an der Lochscheibe auf der dem Innengewinde gegenüberliegenden Seite vorgesehen ist. An diesen Radialbund schließt sich ein längerer zylindrischer Abschnitt der Spezialschraube an, bis diese an ihrem anderen Ende einen mehrkantigen Kopf aufweist, dessen Umfangsflächen als Schraubwerkzeugangriffsflächen dienen und der aufgrund seines Durchmessers eine Verliersicherung für die ringförmige Tilgermasse ausbildet. Das bekannte Befestigungselement ist in der Montage des Schwingungstilgers leicht zu handhaben. Sie weist jedoch zum Einen einen vergleichsweise hohen Preis und zum anderen den Nachteil auf, dass es bei ihr schwierig, wenn nicht gar unmöglich ist, kontrolliert größere axiale elastische Vorspannkräfte zwischen ihrem Eingriff in das Innengewinde und ihrer Abstützung an der Lochscheibe aufzubringen, wie sie für eine definierte und dauerhafte Ankopplung der Lochscheibe an die zu bedämpfende Struktur sinnvoll wären.
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AUFGABE DER ERFINDUNG
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Befestigungselement aufzuzeigen, das weiterhin die einfache Handhabbarkeit der Spezialschraube aus dem Stand der Technik aufweist, aber deren Nachteile vermeidet.
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LÖSUNG
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Die Aufgabe der Erfindung wird durch ein Befestigungselement mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungsform des neuen Befestigungelements sind in den abhängigen Patentansprüchen 2 bis 10 definiert. Patentanspruch 11 ist auf einen mit dem neuen Befestigungselement in bestimmter Weise kombinierten Schwingungstilger gerichtet.
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BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Bei dem neuen Befestigungselement wird der Radialbund durch eine Stirnfläche einer formsteifen Hülse ausgebildet, die auf einen das Außengewinde aufweisenden Schaft aufgeschoben und auf diesem Schaft durch einen ebenfalls auf den Schaft aufgeschobenen elastischen Ring gesichert ist. Das neue Befestigungselement weist damit mindestens drei Einzelteile auf, nämlich die Hülse, das Teil mit dem Schaft und den elastischen Ring. Dennoch ist das neue Befestigungselement kostengünstiger bereitstellbar als das Befestigungselement nach dem Stand der Technik, weil der Schaft Teil einer Standardschraube sein kann und es sich bei der Hülse und dem elastischen Ring ebenfalls um Standardbauteile handelt. Indem die Hülse durch den elastischen Ring auf dem Schaft gesichert ist, treten in der Verwendung des neuen Befestigungselements auch keine Nachteile aufgrund dessen Mehrteiligkeit auf, weil in der Benutzung die drei Einzelteile des Befestigungselements nicht einzeln in Erscheinung treten sondern nur als geschlossene Einheit. Auch die Masse des neuen Befestigungselements ist aufgrund seiner mehrteiligen Ausbildung nicht gegenüber einem Befestigungselement nach dem Stand der Technik erhöht. Tatsächlich weist das neue Befestigungselement sogar eine deutlich erhöhte Funktionalität gegenüber dem bekannten Befestigungselement auf, indem der Schaft als Dehnschaft ausgeführt sein kann, um eine größere elastische Vorspannkraft zwischen dem in das Innengewinde eingreifenden Außengewinde und der Abstützung der Hülse an der Lochscheibe des Schwingungstilgers definiert aufzubringen.
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Zudem ist es einfacher, das Außengewinde über seine gesamte über die Lochscheibe überstehende Länge in perfekter Form auszubilden bzw. an dem Befestigungselement bereitzustellen, weil sich kein Radialbund an demselben Einzelteil direkt anschließt, sondern dieser von einem separaten Bauteil ausgebildet wird. So erstreckt sich das Außengewinde vorzugsweise auch bis in dieses weitere Bauteil, d. h. die Hülse, hinein.
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Der elastische Ring ist in einer bevorzugten Ausführungsform des neuen Befestigungselements innerhalb der Hülse auf dem Schaft angeordnet und zwar besonders bevorzugt innerhalb der Hülse auf dem sich bis dort hinein erstreckenden Außengewinde. Alternativ kann er auf dem über die Hülse überstehenden Teil des Außengewindes angeordnet sein. Bei Anordnung des elastischen Rings innerhalb der Hülse wirkt er sich auf die Funktion des Befestigungselements nicht aus, außer dass er dessen Teile zusammenhält. Bei Anordnung auf dem über die Hülse überstehenden Teil des Außengewindes kann er die Funktion einer Sicherung des in das Innengewinde der zu bedämpfenden Struktur angeschraubten Außengewindes haben, indem er beispielsweise zwischen diesen Gewinden oder im Bereich der Lochscheibe verpresst wird.
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Die Hülse des neuen Befestigungselements kann sich an dem anderen Ende des Befestigungselements an einem an den Schaft angeformten Kopf abstützen, der einen gegenüber dem Schaft erweiterten Durchmesser aufweist. Dabei kann zwischen der Hülse und dem Kopf eine weitere, als auskragende Verliersicherung dienende Unterlegscheibe auf dem Schaft angeordnet sein. Diese Unterlegscheibe verbessert zudem wie jede Unterlegscheibe die Dauerhaftigkeit der Schraubverbindung des Befestigungselements mit der zu bedämpfenden Struktur. Mit einer einfachen Unterlegscheibe kann überdies eine sehr weit auskragende Verliersicherung zu geringen Kosten bereitgestellt werden.
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Der an den Schaft angeformte Kopf kann die Schraubwerkzeugangriffsflächen des neuen Befestigungselements aufweisen. Insbesondere ist der Kopf ein Standardschraubenkopf, beispielsweise in Form eines Außensechskants.
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Wie bereits angedeutet wurde, kann der Schaft mit dem Außengewinde und dem Kopf insgesamt durch eine handelsübliche Standardschraube bereitgestellt werden, d. h. auf sehr kostengünstige Weise.
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Ein Schwingungstilger mit einer ringförmigen Tilgermasse, die über eine ringförmige Elastomerfeder und eine formsteife Lochscheibe angekoppelt ist, kann mit dem neuen Befestigungselement schon vor seiner Montage zu einer geschlossenen Handhabungseinheit kombiniert werden, indem der elastische Ring des neuen Befestigungselements hinter der Lochscheibe auf dem über dem Radialbund überstehenden Außengewinde angeordnet wird. Der elastische Ring kann dabei zum Verpressen in das Loch der Lochscheibe oder zwischen dem Außengewinde des Befestigungselements und dem Innengewinde des der zu bedämpfenden Struktur beim Befestigen des Schwingungstilgers an der zu bedämpfenden Struktur vorgesehen sein.
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Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Die in der Beschreibungseinleitung genannten Vorteile von Merkmalen und von Kombinationen mehrerer Merkmale sind lediglich beispielhaft und können alternativ oder kumulativ zur Wirkung kommen, ohne dass die Vorteile zwingend von erfindungsgemäßen Ausführungsformen erzielt werden müssen. Weitere Merkmale sind den Zeichnungen – insbesondere den dargestellten Geometrien und den relativen Abmessungen mehrerer Bauteile zueinander sowie deren relativer Anordnung und Wirkverbindung – zu entnehmen. Die Kombination von Merkmalen unterschiedlicher Ausführungsformen der Erfindung oder von Merkmalen unterschiedlicher Patentansprüche ist ebenfalls abweichend von den gewählten Rückbeziehungen der Patentansprüche möglich und wird hiermit angeregt. Dies betrifft auch solche Merkmale, die in separaten Zeichnungen dargestellt sind oder bei deren Beschreibung genannt werden. Diese Merkmale können auch mit Merkmalen unterschiedlicher Patentansprüche kombiniert werden. Ebenso können in den Patentansprüchen aufgeführte Merkmale für weitere Ausführungsformen der Erfindung entfallen.
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KURZBESCHREIBUNG DER FIGUREN
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand in den Figuren dargestellter bevorzugter Ausführungsbeispiele weiter erläutert und beschrieben.
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1 ist ein Längsschnitt durch eine erste Ausführungsform des neuen Befestigungselements und einen damit zu befestigenden Schwingungstilger.
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2 ist eine Explosionszeichnung der Ausführungsform des Befestigungselements gemäß 1.
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3 ist eine Seitenansicht einer zweiten Ausführungsform des neuen Befestigungselements und eines damit zu befestigenden Schwingungstilgers.
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FIGURENBESCHREIBUNG
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Der Längsschnitt gemäß 1 zeigt einen Schwingungstilger 1 mit einer ringförmigen Tilgermasse 2, die über eine ringförmige Elastomerfeder 3 an eine formsteife Lochscheibe 4 aus Metall angekoppelt ist. Ein Elastomerwerkstoff 5, der die Elastomerfeder 3 ausbildet, bildet zugleich auch einen Überzug 6 über die Tilgermasse 2 aus. Die Tilgermasse 2 aus Metall 7 wird so vor Korrosion geschützt. Die Lochscheibe 4 ist zur harten Ankopplung an einer hier nicht dargestellten zu bedämpfenden Struktur vorgesehen. Dazu dient ein Befestigungselement 8. Das Befestigungselement 8 ist mehrteilig und umfasst die in 2 einzeln dargestellten Teile. Hierbei handelt es sich um eine Standardschraube 9, eine Unterlegscheibe 10, einen elastischen Ring 11 und eine formsteife Hülse 12. Die Standardschraube 9 weist einen Schaft 13 auf, an dessen einen Ende 14 ein Kopf 15 mit größerem Durchmesser als der Schaft 13 angeformt ist. Der Kopf 15 ist hier ein Außensechskant 16 und stellt Schraubwerkzeugangriffsflächen 17 bereit. Am anderen Ende 18 des Schafts 13 ist ein Außengewinde 19 ausgebildet. Das Außengewinde 19 kann sich über den gesamten Schaft 13 bis zu dem Kopf 15 oder nur einem Tel des Schaftes 13 an dem anderen Ende 18 erstrecken. Auf dem Schaft 13 ist die Hülse 12 angeordnet, wobei zwischen der Hülse 12 und dem Kopf 15 die Unterlegscheibe 10 liegt, und der elastische Ring 11 auf dem Außengewinde 19 innerhalb der Hülse 12 sitzt und so direkt die Hülse 12 und indirekt die Unterlegscheibe 10 auf dem Schaft 13 hält. Das Befestigungselement 8 bildet so im zusammengesetzten Zustand eine Einheit und wird bei der Montage des Schwingungstilgers 1 auch nur als Einheit gehandhabt. Es liegt mit einem Radialbund 21 auf der der zu bedämpfenden Struktur gegenüberliegenden Seite an der Lochscheibe 4 an, der von einer Stirnseite 22 der Hülse 12 gebildet wird. Da das Befestigungselement 8 nur aus Standardbauteilen zusammengesetzt ist, ist es trotz seiner Mehrteiligkeit kostengünstig bereitstellbar. Seine Mehrteiligkeit verleiht dem Befestigungselement 8 aber dennoch eine erhöhte Funktionalität. Die Unterlegscheibe 10, aber auch die Hülse 12, vereinfachen nach Art einer Unterlegscheibe das Aufbringen einer hohen axialen Vorspannkraft zwischen dem in dem Gewinde der zu bedämpfenden Struktur und dem Kopf 15. Diese Vorspannkraft kann zudem definiert durch elastische Verformung des Schafts 13 nach Art eines Dehnschafts und auch der Hülse 12 über einen größeren Einschraubwinkel des Außengewindes 18 aufgebracht werden. Wenn an dieser elastischen Abstützung der axialen Vorspannkraft die Hülse 12 beteiligt werden soll, ist sie dennoch in Bezug auf die eigentliche Funktion des Schwingungstilgers 1 als formsteif anzusehen. Zudem ist das Außengewinde 18 über seinen gesamten über die Lochscheibe 4 überstehenden Bereich gleichmäßig ausgebildet. Letztlich wird mit der Unterlegscheibe 10 eine weit auskragende Verliersicherung bereitgestellt, die die ringförmige Tilgermasse 2 auch bei ihrem Abreißen von der Elastomerfeder 3 sicher vor einem Herabfallen von dem Befestigungselement 8 abhält.
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In der Ausführungsform gemäß 3 ist das Befestigungselement 8 schon vor der Montage des Schwingungstilgers 1 mit diesem zu einer Handhabungseinheit verbunden, indem der elastische Ring 11 auf dem durch die Lochscheibe 4 hindurchgreifenden Teil des Außengewindes 19 des Schafts 13 angeordnet ist. Bei der Montage des Schwingungstilgers 1 durch Einschrauben des Außengewindes 19 in ein Innengewinde einer zu bedämpfenden Struktur wird der elastische Ring 11 zwischen den Gewinden bzw. in die Lochscheibe 4 verpresst und sorgt so für eine zusätzliche Drehsicherung des Befestigungselements 8 und auch für eine unmittelbare Abdichtung des Innengewindes zum Beispiel gegenüber dem Eintritt von Feuchtigkeit. In 3 ist überdies angedeutet, dass mit dem elastischen Ring 11 z. B. auch eine weitere Lochscheibe 20 aus thermisch isolierendem Material als Teil der Handhabungseinheit fixiert werden kann, die bei zu bedämpfenden Strukturen mit hoher Oberflächentemperatur zum Schutz des Elastomerwerkstoffs 5 des Schwingungstilgers 1 vor Überhitzung erforderlich sein kann.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Schwingungstilger
- 2
- Tilgermasse
- 3
- Elastomerfeder
- 4
- Lochscheibe
- 5
- Elastomerwerkstoff
- 6
- Überzug
- 7
- Metall
- 8
- Befestigungselement
- 9
- Standardschraube
- 10
- Unterlegscheibe
- 11
- elastischer Ring
- 12
- Hülse
- 13
- Schaft
- 14
- Ende
- 15
- Kopf
- 16
- Außensechskant
- 17
- Schraubwerkzeugangriffsfläche
- 18
- Ende
- 19
- Außengewinde
- 20
- Lochscheibe
- 21
- Radialbund
- 22
- Stirnfläche
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102008021207 A1 [0002]
