DE102012223365A1

DE102012223365A1 - Sound absorbing device for use in e.g. pump of air-conditioning system of vehicle, has absorption element made from smart material e.g. magneto-rheological material, and provided for absorbing sound wave produced by sound generating element

Info

Publication number: DE102012223365A1
Application number: DE201210223365
Authority: DE
Inventors: Anton Dukart; andreas Ewert; Jan Schlegel; Klaus Kuhnen
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2012-12-17
Filing date: 2012-12-17
Publication date: 2014-06-18

Abstract

The device (10a) has an absorption element (12a) made from smart material e.g. magneto-rheological material or electroactive material. The absorption element is provided for absorbing sound wave produced by a sound generating element (22a). A bearing unit (14a) supports the sound generating element, and arranged between the sound generating element and an element. An adjusting unit (16a) adjusts material characteristic variation of the absorption element, and arranged in direct contact with the absorption element. The adjusting unit is supplied with electrical energy by a battery. An independent claim is also included for a method for operating a sound absorbing device.

Description

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Es wird eine Schalldämpfungsvorrichtung mit zumindest einem Dämpfungselement, das zumindest teilweise von einem Smart Material gebildet ist, vorgeschlagen. Unter einer „Schalldämpfungsvorrichtung“ soll insbesondere eine Vorrichtung verstanden werden, die eine Dämpfungseinheit zu einer Dämpfung einer Schallwelle umfasst. Unter einer „Dämpfungseinheit“ soll insbesondere eine Einheit verstanden werden, die dazu vorgesehen ist, zumindest eine Amplitude der Schallwelle um mehr als 50 %, vorzugsweise um mehr als 60 % und insbesondere um mehr als 75 % zu reduzieren. Insbesondere ist die Dämpfungseinheit dazu vorgesehen, eine auf einer Seite auf die Dämpfungseinheit einwirkende Schallenergie, insbesondere mit einer um mehr als 50 %, vorzugsweise um mehr als 60 % und insbesondere um mehr als 75 % reduzierten Energieamplitude, an eine weitere der einen Seite gegenüberliegende Seite der Dämpfungseinheit gedämpft zu übertragen. Unter einem „Dämpfungselement“ soll insbesondere ein Element der Dämpfungseinheit verstanden werden. Unter einer „Schallwelle“ soll insbesondere eine Welle zu einer Ausbreitung, insbesondere einer Bewegung, von zumindest einer Druckschwankung und/oder zumindest einer Dichteschwankung in zumindest einem Medium, insbesondere in einem Gas, einer Flüssigkeit und/oder einem Festkörper, verstanden werden. Unter einem „Smart Material“ soll insbesondere ein Material verstanden werden, das bei einer Einwirkung zumindest eines, vorzugsweise äußeren, Reizes zu einer, vorzugsweise reversiblen, Änderung zumindest eines Materialparameters des Materials vorgesehen ist. Beispielsweise ist der Reiz als ein magnetischer, elektrischer und/oder thermischer Reiz ausgebildet. Ebenfalls denkbar sind weitere, einem Fachmann als sinnvoll erscheinende Reize. Beispielsweise ist der Materialparameter zumindest als ein chemischer Materialparameter ausgebildet. Insbesondere ist der Materialparameter als ein physikalischer Materialparameter ausgebildet. Insbesondere ist der Materialparameter als ein geometrischer Materialparameter ausgebildet. Vorzugsweise ist das Smart Material zu der Änderung des Materialparameters um mehr als 5 %, vorzugsweise um mehr als 15 %, insbesondere um mehr als 30 % und besonders bevorzugt um mehr als 40 % vorgesehen. Unter der Wendung, dass das Dämpfungselement „zumindest teilweise von einem Smart Material gebildet“ ist, soll insbesondere verstanden werden, dass das Dämpfungselement zu einem Massenanteil von mehr als 70 %, vorzugsweise von mehr als 80 % und insbesondere von mehr als 90 % aus dem Smart Material ausgebildet ist. Durch eine erfindungsgemäße Ausgestaltung kann vorteilhaft eine leistungsfähige, gezielt beeinflussbare Schalldämpfungsvorrichtung erreicht werden.It is a sound damping device with at least one damping element, which is at least partially formed by a smart material proposed. A "sound damping device" should be understood in particular to mean a device which comprises a damping unit for damping a sound wave. A "damping unit" is to be understood in particular as a unit which is intended to reduce at least one amplitude of the sound wave by more than 50%, preferably by more than 60% and in particular by more than 75%. In particular, the damping unit is intended to provide a sound energy acting on one side on the damping unit, in particular with an energy amplitude reduced by more than 50%, preferably by more than 60% and in particular by more than 75%, to another side opposite the one side damped to transmit the damping unit. A "damping element" is to be understood in particular as an element of the damping unit. A "sound wave" should in particular be understood to mean a wave propagating, in particular a movement, at least one pressure fluctuation and / or at least one density fluctuation in at least one medium, in particular in a gas, a liquid and / or a solid. A "smart material" is to be understood in particular as meaning a material that is provided when at least one, preferably external, stimulus acts on a, preferably reversible, change of at least one material parameter of the material. For example, the stimulus is designed as a magnetic, electrical and / or thermal stimulus. Also conceivable are further stimuli that appear appropriate to a person skilled in the art. For example, the material parameter is designed at least as a chemical material parameter. In particular, the material parameter is designed as a physical material parameter. In particular, the material parameter is designed as a geometric material parameter. The smart material is preferably provided for the change of the material parameter by more than 5%, preferably by more than 15%, in particular by more than 30% and particularly preferably by more than 40%. By the notion that the damping element is "at least partially formed by a smart material" is to be understood in particular that the damping element to a mass fraction of more than 70%, preferably more than 80% and in particular more than 90% from the Smart material is formed. By means of an embodiment according to the invention, it is advantageously possible to achieve a powerful, selectively influenceable sound damping device.

Ferner wird vorgeschlagen, dass das Smart Material zumindest ein magneto-rheologisches Material umfasst. Alternativ ist denkbar, dass das Smart Material zumindest ein elektro-rheologisches Material umfasst. Insbesondere umfasst das Dämpfungselement zumindest ein magneto-rheologisches Material. Vorzugsweise ist das Dämpfungselement zumindest teilweise als das magneto-rheologische Material ausgebildet. Insbesondere ist das magneto-rheologische Material zumindest teilweise als ein magneto-rheologisches Elastomer ausgebildet. Vorzugsweise ist das Dämpfungselement zumindest teilweise als das magneto-rheologische Elastomer ausgebildet. Unter der Wendung, dass das Dämpfungselement „zumindest teilweise als das magneto-rheologische Material ausgebildet“ ist, soll insbesondere verstanden werden, dass das Dämpfungselement zu einem Massenanteil von mehr als 70 %, vorzugsweise von mehr als 80 % und insbesondere von mehr als 90 % als das magneto-rheologische Material ausgebildet ist. Unter der Wendung, dass das Dämpfungselement „zumindest teilweise als das magneto-rheologische Elastomer ausgebildet“ ist, soll insbesondere verstanden werden, dass das Dämpfungselement zu einem Massenanteil von mehr als 45 %, vorzugsweise von mehr als 60 % und insbesondere von mehr als 80 % als das magneto-rheologische Elastomer ausgebildet ist. Unter einem „magneto-rheologischen Material“ soll insbesondere eine Suspension von magnetischen Partikeln, vorzugsweise mit einer Größe in einem Bereich von einigen μm, in einem Träger verstanden werden. Insbesondere ist das magneto-rheologische Material dazu vorgesehen, zumindest eine, vorzugsweise rheologische, Materialeigenschaft bei Anlegen eines magnetischen Felds von weniger als 0,1 T, vorzugsweise von weniger als 0,01 T und insbesondere von weniger als 0,001 T, vorzugsweise rasch, insbesondere reversibel, zu verändern. Vorzugsweise ist eine Änderung der Materialeigenschaft durch eine Variation des Felds beeinflussbar. Insbesondere ist die Änderung der Materialeigenschaft proportional zu einer Stärke des angelegten Felds. Vorzugsweise sind bei Anlegen des Felds Materialeigenschaftsänderungen von mehreren hundert Prozent erreichbar. Insbesondere ist das magneto-rheologische Material dazu vorgesehen, nach Abschalten des angelegten Felds in seinen Ausgangszustand, insbesondere in seinen Zustand vor Anlegen des Felds, vorzugsweise rasch, zurückzukehren. Vorzugsweise ist die Materialeigenschaft als eine Steifigkeit, vorzugsweise als eine Schersteifigkeit, und/oder als eine Viskosität, insbesondere als eine Scherviskosität, des magneto-rheologischen Materials ausgebildet. Insbesondere sind die Partikel zu einem Volumenanteil zwischen 5 % und 50 % eines Gesamtvolumens des magneto-rheologischen Materials in dem Träger dispergiert. Vorzugsweise sind die Partikel als ferromagnetische und/oder paramagnetische Partikel ausgebildet. Beispielsweise sind die Partikel als Eisen, Eisenoxid, Eisennitrid, Eisencarbid, Carbonyleisen, Nickel, Kobalt, Chromoxid und/oder eine Kombination zumindest eines der vorgenannten Materialien mit zumindest einem weiteren Material ausgebildet. Beispielsweise ist der Träger als Polyalphaolefine, Naturkautschuk, Silikon, Polybutadien, Polyethylen, Polyisopren und/oder eine Kombination zumindest eines der vorgenannten Materialien mit zumindest einem weiteren Element ausgebildet. Unter einer „Suspension“ soll insbesondere ein, vorzugsweise heterogenes, Stoffgemisch aus zumindest einem Trägermaterial und in dem Trägermaterial verteilten Partikeln, vorzugsweise mit einer Partikelgröße von weniger als 100 μm, vorzugsweise von weniger als 50 μm und insbesondere von weniger als 10 μm, verstanden werden. Beispielsweise ist das Trägermaterial als eine Flüssigkeit oder ein Festkörper, insbesondere ein Elastomer, ausgebildet. Unter „rasch“ soll insbesondere eine Zeitspanne von wenigen Millisekunden verstanden werden. Durch eine erfindungsgemäße Ausgestaltung kann vorteilhaft das Dämpfungselement mittels eines magnetischen Reizes beeinflusst werden, wodurch eine einfache Beeinflussung des Dämpfungselements erreicht werden kann.It is further proposed that the smart material comprises at least one magneto-rheological material. Alternatively, it is conceivable that the smart material comprises at least one electro-rheological material. In particular, the damping element comprises at least one magneto-rheological material. Preferably, the damping element is at least partially formed as the magneto-rheological material. In particular, the magneto-rheological material is at least partially formed as a magneto-rheological elastomer. Preferably, the damping element is at least partially formed as the magneto-rheological elastomer. By the phrase that the damping element is "at least partially formed as the magneto-rheological material", it should be understood in particular that the damping element to a mass fraction of more than 70%, preferably more than 80% and in particular more than 90% as the magneto-rheological material is formed. By the phrase that the damping element is "at least partially formed as the magneto-rheological elastomer", it should be understood in particular that the damping element to a mass fraction of more than 45%, preferably more than 60% and in particular more than 80% as the magneto-rheological elastomer is formed. A "magneto-rheological material" is to be understood as meaning, in particular, a suspension of magnetic particles, preferably having a size in the range of a few μm, in a carrier. In particular, the magnetorheological material is intended to have at least one, preferably rheological, material property upon application of a magnetic field of less than 0.1 T, preferably less than 0.01 T and in particular less than 0.001 T, preferably rapid, in particular reversible, to change. Preferably, a change in the material property can be influenced by a variation of the field. In particular, the change in material property is proportional to a magnitude of the applied field. Preferably, when the field is applied, material property changes of several hundred percent can be achieved. In particular, the magneto-rheological material is provided, after switching off the applied field in its initial state, in particular in its state before application of the field, preferably quickly return. Preferably, the material property is formed as a stiffness, preferably as a shear stiffness, and / or as a viscosity, in particular as a shear viscosity, of the magneto-rheological material. In particular, the particles are dispersed in the carrier at a volume fraction between 5% and 50% of a total volume of the magnetorheological material. Preferably, the particles are formed as ferromagnetic and / or paramagnetic particles. For example, the particles are iron, iron oxide, iron nitride, Iron carbide, carbonyl iron, nickel, cobalt, chromium oxide and / or a combination of at least one of the aforementioned materials formed with at least one further material. For example, the carrier is formed as polyalphaolefins, natural rubber, silicone, polybutadiene, polyethylene, polyisoprene and / or a combination of at least one of the aforementioned materials with at least one further element. A "suspension" is to be understood as meaning in particular a, preferably heterogeneous, mixture of substances comprising at least one carrier material and particles dispersed in the carrier material, preferably having a particle size of less than 100 μm, preferably less than 50 μm and in particular less than 10 μm , For example, the carrier material is formed as a liquid or a solid, in particular an elastomer. By "fast" in particular a period of a few milliseconds should be understood. By means of an embodiment according to the invention, the damping element can advantageously be influenced by means of a magnetic stimulus, whereby a simple influencing of the damping element can be achieved.

Zudem wird vorgeschlagen, dass das Smart Material zumindest ein elektroaktives Material umfasst. Insbesondere umfasst das Dämpfungselement zumindest ein elektroaktives Material. Vorzugsweise ist das Dämpfungselement zumindest teilweise als das elektroaktive Material ausgebildet. Insbesondere ist das elektroaktive Material zumindest teilweise als ein elektroaktives Polymer ausgebildet. Vorzugsweise ist das Dämpfungselement zumindest teilweise als das elektroaktive Polymer ausgebildet. Unter der Wendung, dass das Dämpfungselement „zumindest teilweise als das elektroaktive Material ausgebildet“ ist, soll insbesondere verstanden werden, dass das Dämpfungselement zu einem Massenanteil von mehr als 70 %, vorzugsweise von mehr als 80 % und insbesondere von mehr als 90 % als das elektroaktive Material ausgebildet ist. Unter der Wendung, dass das Dämpfungselement „zumindest teilweise als das elektroaktive Polymer ausgebildet“ ist, soll insbesondere verstanden werden, dass das Dämpfungselement zu einem Massenanteil von mehr als 45 %, vorzugsweise von mehr als 60 % und insbesondere von mehr als 80 % als das elektroaktive Polymer ausgebildet ist. Unter einem „elektroaktiven Material“ soll insbesondere ein Material verstanden werden, das mittels zumindest eines, vorzugsweise äußeren, Reizes beeinflussbar ist. Insbesondere ist das elektroaktive Material dazu vorgesehen, bei Einwirkung des Reizes piezoelektrische, pyroelektrische und/oder elektrostriktive Eigenschaften aufzuweisen. Insbesondere ist der Reiz als ein elektrischer Reiz, vorzugsweise eines elektrischen Felds von weniger als 200 V/m, vorzugsweise von weniger als 100 V/m und insbesondere von weniger als 50 V/m, ausgebildet. Insbesondere ist eine Eigenschaftsänderung proportional zu einem Betrag des Reizes. Insbesondere ist das elektroaktive Material bei Reizänderungen des Reizes schneller als 1 s, vorzugsweise schneller als 0,1 s und insbesondere schneller als 0,01 s betreibbar. Insbesondere ist das elektroaktive Material dazu vorgesehen, bei Einwirken des elektrischen Reizes zumindest eine Materialeigenschaft des elektroaktiven Materials um mehr als 5 %, vorzugsweise um mehr als 15 %, insbesondere um mehr als 30 % und besonders bevorzugt um mehr als 40 % zu verändern. Insbesondere ist das elektroaktive Material dazu vorgesehen, sich bei Einwirken des elektrischen Reizes mechanisch zu verformen. Vorzugsweise ist das elektroaktive Material dazu vorgesehen, bei Einwirken des elektrischen Reizes durch eine Massenverschiebung, insbesondere eine Ionenverschiebung, in dem elektroaktiven Material eine, vorzugsweise elektromechanische, Formänderung zu induzieren. Insbesondere ist das elektroaktive Material dazu vorgesehen, bei Einwirken des elektrischen Reizes durch eine, vorzugsweise elektrische, Ladungsverschiebung in dem elektroaktiven Material die, vorzugsweise elektromechanische, Formänderung zu induzieren. Vorzugsweise sind bei Einwirkung des elektrischen Reizes Formänderungen um mehrere hundert Prozent erreichbar. Vorzugsweise ist das elektroaktive Material als ein Laminat aus zumindest zwei Elektroden und zumindest einer, vorzugsweise zwischen den Elektroden angeordneten, Zwischenschicht ausgebildet. Insbesondere ist die Zwischenschicht zumindest teilweise aus einem dielektrischen Material ausgebildet. Vorzugsweise sind die Elektroden dazu vorgesehen, einer Formänderung des elektroaktiven Materials, insbesondere der Zwischenschicht, zu folgen. Unter einer „piezoelektrischen Eigenschaft“ eines Materials soll insbesondere eine Eigenschaft verstanden werden, die bei Einwirken eines mechanischen Reizes auf das Material zumindest eine, vorzugsweise elektrische, Polarisationsänderung um mehr als 1 %, vorzugsweise um mehr als 3 % und insbesondere um mehr als 5 % induziert. Insbesondere ist die piezoelektrische Eigenschaft des Materials dazu vorgesehen, bei Auftreten einer durch das Einwirken eines mechanischen Reizes auf das Material induzierten, vorzugsweise elastischen, Formänderung des Materials zumindest eine, vorzugsweise elektrische, Spannung von mehr als 0,01 V, vorzugsweise von mehr als 0,05 V und insbesondere von mehr als 0,1 V an dem Material zu induzieren. Unter einer „pyroelektrischen Eigenschaft“ eines Materials soll insbesondere eine Eigenschaft verstanden werden, die bei Einwirken eines thermischen Reizes auf das Material, insbesondere bei einer Temperaturänderung, zumindest eine, vorzugsweise elektrische, Polarisationsänderung um mehr als 1 %, vorzugsweise um mehr als 3 % und insbesondere um mehr als 5 % induziert. Insbesondere ist die Polarisationsänderung als eine, vorzugsweise elektrische, Spannung ausgebildet. Vorzugsweise weist ein Material, das die pyroelektrische Eigenschaft aufweist, gleichzeitig die piezoelektrische Eigenschaft auf. Unter einer „elektrostriktiven Eigenschaft“ eines Materials soll insbesondere eine Eigenschaft verstanden werden, die bei Einwirken eines elektrischen Reizes auf das Material zumindest eine Formänderung von mehr als 1 %, vorzugsweise von mehr als 3 % und insbesondere von mehr als 5 % induziert. Unter einer „Formänderung“ soll insbesondere eine Deformation und/oder Erstreckungsänderung verstanden werden. Unter einem „Laminat“ soll insbesondere ein Element mit zumindest zwei aneinander angeordneten Schichten verstanden werden. Insbesondere sind die Schichten flächig aneinander angeordnet, vorzugsweise verklebt. Durch eine erfindungsgemäße Ausgestaltung kann vorteilhaft das Smart Material ein flexibles, einfach zu beeinflussendes Material umfassen.In addition, it is proposed that the smart material comprises at least one electroactive material. In particular, the damping element comprises at least one electroactive material. Preferably, the damping element is at least partially formed as the electroactive material. In particular, the electroactive material is at least partially formed as an electroactive polymer. Preferably, the damping element is at least partially formed as the electroactive polymer. By the notion that the damping element is "at least partially formed as the electroactive material" should be understood in particular that the damping element to a mass fraction of more than 70%, preferably more than 80% and in particular more than 90% than that electroactive material is formed. By the notion that the damping element is "at least partially formed as the electroactive polymer" should be understood in particular that the damping element to a mass fraction of more than 45%, preferably more than 60% and in particular more than 80% than that electroactive polymer is formed. An "electroactive material" is to be understood in particular as meaning a material that can be influenced by means of at least one, preferably external, stimulus. In particular, the electroactive material is intended to have piezoelectric, pyroelectric and / or electrostrictive properties upon the action of the stimulus. In particular, the stimulus is designed as an electrical stimulus, preferably an electric field of less than 200 V / m, preferably less than 100 V / m and in particular less than 50 V / m. In particular, a property change is proportional to an amount of the stimulus. In particular, the electroactive material is faster than 1 s, preferably faster than 0.1 s and in particular faster than 0.01 s operable with changes in stimulus of the stimulus. In particular, the electroactive material is intended, upon the action of the electrical stimulus, to change at least one material property of the electroactive material by more than 5%, preferably more than 15%, in particular more than 30% and most preferably more than 40%. In particular, the electroactive material is intended to mechanically deform upon exposure to the electrical stimulus. Preferably, the electroactive material is provided to induce a, preferably electromechanical, change in shape in the electroactive material by the action of the electrical stimulus by a mass shift, in particular an ion shift. In particular, the electroactive material is intended to induce the, preferably electromechanical, change in shape upon the action of the electrical stimulus by a, preferably electrical, charge transfer in the electroactive material. Preferably, changes in shape can be achieved by several hundred percent when the electrical stimulus is applied. Preferably, the electroactive material is formed as a laminate of at least two electrodes and at least one intermediate layer, preferably arranged between the electrodes. In particular, the intermediate layer is at least partially formed from a dielectric material. Preferably, the electrodes are intended to follow a change in shape of the electroactive material, in particular the intermediate layer. A "piezoelectric property" of a material is to be understood in particular to mean a property which, upon the action of a mechanical stimulus on the material, results in at least one, preferably electrical, change in polarity of more than 1%, preferably more than 3% and in particular more than 5%. induced. In particular, the piezoelectric property of the material is provided, upon the occurrence of a, preferably elastic, change in shape of the material induced by the action of a mechanical stimulus on the material, at least one, preferably electrical, voltage of more than 0.01 V, preferably more than 0 In particular, to induce more than 0.1 V of the material, 05 V and more. A "pyroelectric property" of a material should in particular be understood to mean a property which, upon the action of a thermal stimulus on the material, in particular a change in temperature, at least one, preferably electrical, polarization change by more than 1%, preferably by more than 3% and in particular induced by more than 5%. In particular, the polarization change is designed as a, preferably electrical, voltage. Preferably, a material having the pyroelectric Property, at the same time the piezoelectric property. An "electrostrictive property" of a material is to be understood in particular to mean a property which, upon the action of an electrical stimulus on the material, induces at least a change in shape of more than 1%, preferably more than 3% and in particular more than 5%. A "change of shape" is to be understood in particular as meaning a deformation and / or extension change. A "laminate" should in particular be understood to mean an element having at least two layers arranged next to one another. In particular, the layers are arranged flat against each other, preferably glued. By means of an embodiment according to the invention, the smart material can advantageously comprise a flexible material which is easy to influence.

Weiterhin wird zumindest eine Lagereinheit, die das Dämpfungselement umfasst, vorgeschlagen. Unter einer „Lagereinheit“ soll insbesondere eine Einheit verstanden werden, die dazu vorgesehen ist, zumindest ein Element an zumindest einem weiteren, von dem einen Element getrennt ausgebildeten Element zu lagern, insbesondere abzustützen. Insbesondere ist die Lagereinheit dazu vorgesehen, das Element zu einem Gewichtsanteil von mehr als 50 %, vorzugsweise von mehr als 70 % und insbesondere von mehr als 90 % an dem weiteren Element abzustützen, insbesondere den Gewichtsanteil des Elements an das weitere Element zu übertragen. Vorzugsweise ist die Lagereinheit zu einem Massenanteil von mehr als 70 %, vorzugsweise von mehr als 80 % und insbesondere von mehr als 90 % zwischen dem Element und dem weiteren Element angeordnet. Insbesondere ist die Lagereinheit dazu vorgesehen, auf das Element einwirkende Kräfte zu einem Anteil von mehr als 70 %, vorzugsweise von mehr als 80 % und insbesondere von mehr als 90 % als an das weitere Element zu übertragen. Durch eine erfindungsgemäße Ausgestaltung kann vorteilhaft die Lagereinheit das Dämpfungselement umfassen, wodurch eine Dämpfung mittels der Lagereinheit erreicht werden kann. Zudem kann eine gezielt beeinflussbare Lagereinheit erreicht werden.Furthermore, at least one bearing unit comprising the damping element is proposed. A "storage unit" should in particular be understood to mean a unit which is intended to support, in particular support, at least one element on at least one further element formed separately from the one element. In particular, the bearing unit is intended to support the element to a weight proportion of more than 50%, preferably more than 70% and in particular more than 90% of the further element, in particular to transmit the weight ratio of the element to the further element. Preferably, the storage unit is arranged to a mass fraction of more than 70%, preferably more than 80% and in particular more than 90% between the element and the further element. In particular, the bearing unit is intended to transmit forces acting on the element to a proportion of more than 70%, preferably more than 80% and in particular more than 90%, as to the further element. By means of an embodiment according to the invention, the bearing unit can advantageously comprise the damping element, as a result of which damping by means of the bearing unit can be achieved. In addition, a targeted influenceable storage unit can be achieved.

Ferner wird zumindest eine Einstelleinheit, die dazu vorgesehen ist, zumindest eine Materialeigenschaftsänderung des Dämpfungselements einzustellen, vorgeschlagen. Unter einer „Einstelleinheit“ soll insbesondere eine Einheit verstanden werden, die dazu vorgesehen ist, zumindest eine Kenngröße, insbesondere die Materialeigenschaftsänderung des Dämpfungselements, gezielt, vorzugsweise planmäßig, insbesondere bewusst, einzustellen. Insbesondere umfasst die Einstelleinheit zumindest ein Einstellgerät. Unter einem „Einstellgerät“ soll insbesondere eine Einheit mit einer Prozessoreinheit und mit einer Speichereinheit sowie mit einem in der Speichereinheit gespeicherten Betriebsprogramm verstanden werden. Grundsätzlich kann die Einstelleinheit mehrere untereinander verbundene Einstellgeräte aufweisen, die vorzugsweise dazu vorgesehen sind, über ein Bus-System, wie insbesondere ein CAN-Bus-System, miteinander zu kommunizieren. Insbesondere umfasst das Einstellgerät zumindest eine Steuereinheit und/oder zumindest eine Regeleinheit. Unter einer „Steuereinheit“ soll insbesondere eine Einheit verstanden werden, die dazu vorgesehen ist, einmalig die Kenngröße zu beeinflussen und anschließend in dem beeinflussten Zustand zu halten. Unter einer „Regeleinheit“ soll insbesondere eine Einheit verstanden werden, die dazu vorgesehen ist, einmalig die Kenngröße zu beeinflussen, anschließend zu prüfen, ob die beeinflusste Kenngröße eine gewünschte Wirkung erzielt und entsprechend einem Ergebnis der Prüfung die Kenngröße erneut zu beeinflussen. Insbesondere ist die Regeleinheit dazu vorgesehen, die Kenngröße in einem kontinuierlich andauernden Regelkreislauf zu regeln, insbesondere zu überwachen. Unter der Wendung, dass die Einstelleinheit dazu vorgesehen ist, die Kenngröße „gezielt“ einzustellen, soll insbesondere verstanden werden, dass die Einstelleinheit dazu vorgesehen ist, die Kenngröße, vorzugsweise planmäßig, insbesondere bewusst, in eine bestimmte Richtung einzustellen, vorzugsweise zu beeinflussen, insbesondere zu regeln. Unter einer „Materialeigenschaftsänderung“ eines Elements, insbesondere des Dämpfungselements, soll insbesondere eine Änderung zumindest eines physikalischen und/oder chemischen und/oder geometrischen Parameters verstanden werden. Beispielsweise ist der Parameter als eine Dichte, ein Brechungsindex, eine Gitterstruktur und/oder eine Geometrie ausgebildet. Ebenfalls denkbar sind weitere, einem Fachmann als sinnvoll erscheinende Parameter. Durch eine erfindungsgemäße Ausgestaltung kann vorteilhaft die Materialeigenschaftsänderung gezielt mittels der Einstelleinheit eingestellt und damit ein flexibles, auf aktuelle Bedürfnisse anpassbares Dämpfungselement erreicht werden.Furthermore, at least one adjustment unit, which is provided to adjust at least one material property change of the damping element, is proposed. A "setting unit" is to be understood in particular as meaning a unit which is intended to set at least one parameter, in particular the material property change of the damping element, in a targeted manner, preferably on schedule, in particular consciously. In particular, the adjustment unit comprises at least one adjustment device. A "setting device" is understood in particular to mean a unit having a processor unit and a memory unit as well as an operating program stored in the memory unit. In principle, the setting unit can have a plurality of setting devices connected to one another, which are preferably provided to communicate with one another via a bus system, in particular a CAN bus system. In particular, the adjustment device comprises at least one control unit and / or at least one control unit. A "control unit" is to be understood as meaning, in particular, a unit which is intended to influence the parameter once and then to maintain it in the influenced state. A "control unit" is to be understood in particular as a unit which is intended to influence the parameter once, then to check whether the influenced parameter achieves a desired effect and to influence the characteristic again according to a result of the test. In particular, the control unit is intended to regulate the parameter in a continuously ongoing control circuit, in particular to monitor. By the phrase that the setting unit is intended to set the parameter "targeted", it should be understood in particular that the setting unit is intended to adjust the parameter, preferably according to schedule, in particular consciously in a particular direction, preferably to influence to regulate. A "material property change" of an element, in particular of the damping element, is intended in particular to mean a change in at least one physical and / or chemical and / or geometric parameter. For example, the parameter is designed as a density, a refractive index, a lattice structure and / or a geometry. Also conceivable are further parameters that appear appropriate to a person skilled in the art. By means of an embodiment according to the invention, the material property change can advantageously be set in a targeted manner by means of the setting unit and thus a flexible damping element that can be adapted to current needs can be achieved.

Zudem wird vorgeschlagen, dass die Materialeigenschaftsänderung des Dämpfungselements zumindest als eine Steifigkeitsänderung und/oder als eine Viskositätsänderung ausgebildet ist. Unter einer „Steifigkeit“ des Materials soll insbesondere eine Eigenschaft des Materials zumindest eines Elements, insbesondere des Blockierungselements, verstanden werden, die einen Widerstand des Materials gegen Verformung beschreibt. Insbesondere ist die Steifigkeit als ein Widerstand gegen eine durch zumindest einen, vorzugsweise äußeren, Reiz aufgebrachte Verformung ausgebildet. Vorzugsweise ist der Reiz als eine Kraft und/oder als ein Drehmoment ausgebildet. Unter der Wendung, dass die Materialeigenschaftsänderung des Dämpfungselements „zumindest als eine Steifigkeitsänderung ausgebildet“ ist, soll insbesondere verstanden werden, dass die Materialeigenschaftsänderung zusätzlich zu der Steifigkeitsänderung zumindest eine weitere Änderung zumindest eines weiteren Parameters umfassen könnte. Durch eine erfindungsgemäße Ausgestaltung kann vorteilhaft die Steifigkeit des Dämpfungselements gezielt und flexibel eingestellt werden, wodurch eine anpassbare Schalldämpfungsvorrichtung erreicht werden kann.In addition, it is proposed that the material property change of the damping element is formed at least as a change in stiffness and / or as a change in viscosity. A "stiffness" of the material should in particular be understood to mean a property of the material of at least one element, in particular of the blocking element, which describes a resistance of the material to deformation. In particular, the rigidity is formed as a resistance to a deformation applied by at least one, preferably outer, stimulus. Preferably, the stimulus is designed as a force and / or as a torque. By the notion that the material property change of the damping element is "formed at least as a change in stiffness" is to be understood in particular that the material property change in addition to the Rigidity change could include at least one further change of at least one other parameter. By means of an embodiment according to the invention, the stiffness of the damping element can advantageously be adjusted in a targeted and flexible manner, as a result of which an adaptable sound damping device can be achieved.

Weiterhin wird vorgeschlagen, dass die Materialeigenschaftsänderung des Dämpfungselements zumindest als eine Erstreckungsänderung ausgebildet ist. Unter einer „Erstreckungsänderung“ eines Elements, insbesondere des Dämpfungselements, soll insbesondere eine Änderung zumindest einer Abmessung und/oder Geometrie des Elements um mehr als 1 %, vorzugsweise um mehr als 3 % und insbesondere um mehr als 5 % verstanden werden. Insbesondere ist die Erstreckungsänderung als eine Änderung einer Längserstreckung und/oder einer Quererstreckung des Elements ausgebildet. Unter der Wendung, dass die Materialeigenschaftsänderung des Dämpfungselements „zumindest als eine Erstreckungsänderung ausgebildet“ ist, soll insbesondere verstanden werden, dass die Materialeigenschaftsänderung zusätzlich zu der Erstreckungsänderung zumindest eine weitere Änderung zumindest eines weiteren Parameters umfassen könnte. Durch eine erfindungsgemäße Ausgestaltung kann vorteilhaft mittels des Dämpfungselements eine aktive Dämpfung durch Entgegenwirken gegen eine auf das Dämpfungselement einwirkende mechanische Schwingung eines Elements erreicht werden.Furthermore, it is proposed that the material property change of the damping element is formed at least as a change in extent. An "extension change" of an element, in particular of the damping element, is to be understood in particular as a change of at least one dimension and / or geometry of the element by more than 1%, preferably by more than 3% and in particular by more than 5%. In particular, the extension change is formed as a change of a longitudinal extent and / or a transverse extent of the element. By the notion that the material property change of the damping element is "formed at least as an extension change", it should be understood in particular that the material property change could include at least one further change of at least one further parameter in addition to the extension change. By means of an embodiment according to the invention, active damping by counteracting a mechanical oscillation of an element acting on the damping element can advantageously be achieved by means of the damping element.

Ferner wird zumindest eine Felderzeugungseinheit, die dazu vorgesehen ist, zumindest ein Feld zu erzeugen, vorgeschlagen. Insbesondere ist das Feld als ein magnetisches Feld ausgebildet. Vorzugsweise ist das Feld als ein elektrisches Feld ausgebildet. Unter einer „Felderzeugungseinheit“ soll insbesondere eine Einheit verstanden werden, die dazu vorgesehen ist, ein inneres und/oder ein äußeres Feld zu erzeugen. Insbesondere ist die Felderzeugungseinheit dazu vorgesehen, mittels des Felds zumindest ein Element, insbesondere das Blockierungselement, gezielt, vorzugsweise planmäßig, insbesondere bewusst, zu beeinflussen. Unter einem „inneren Feld“ soll insbesondere ein Feld innerhalb des Elements verstanden werden. Unter einem „äußeren Feld“ soll insbesondere ein Feld außerhalb des Elements verstanden werden. Insbesondere ist die Felderzeugungseinheit dazu vorgesehen, das äußere Feld außerhalb des Elements zu erzeugen. Durch eine erfindungsgemäße Ausgestaltung kann vorteilhaft ein Feld zu einer Beeinflussung des Dämpfungselements verwendet und damit eine einfache Beeinflussung des Dämpfungselements erreicht werden.Furthermore, at least one field generation unit, which is intended to generate at least one field, is proposed. In particular, the field is formed as a magnetic field. Preferably, the field is formed as an electric field. A "field generating unit" is to be understood in particular as a unit which is intended to generate an inner and / or an outer field. In particular, the field-generating unit is provided to influence by means of the field at least one element, in particular the blocking element, specifically, preferably on schedule, in particular consciously. An "inner field" is to be understood in particular as a field within the element. An "external field" should be understood to mean in particular a field outside the element. In particular, the field generation unit is intended to generate the outer field outside the element. By means of an embodiment according to the invention, a field can advantageously be used to influence the damping element and thus a simple influencing of the damping element can be achieved.

Zudem wird ein Schalldämpfer mit zumindest einer erfindungsgemäßen Schalldämpfungsvorrichtung vorgeschlagen. Durch eine erfindungsgemäße Ausgestaltung kann vorteilhaft ein Schalldämpfer mit einer erfindungsgemäßen Schalldämpfungsvorrichtung ausgestattet werden, wodurch ein flexibel dämpfender Schalldämpfer erreicht werden kann.In addition, a silencer is proposed with at least one silencing device according to the invention. By means of an embodiment according to the invention, a muffler can advantageously be equipped with a muffler device according to the invention, as a result of which a muffler with damping effect can be achieved.

Weiterhin wird ein Verfahren zu einem Betreiben einer erfindungsgemäßen Schalldämpfungsvorrichtung vorgeschlagen. Durch eine erfindungsgemäße Ausgestaltung kann vorteilhaft die Schalldämpfungsvorrichtung ordnungsgemäß, reproduzierbar und sicher betrieben werden.Furthermore, a method for operating a sound damping device according to the invention is proposed. By means of an embodiment according to the invention, the sound damping device can advantageously be operated properly, reproducibly and safely.

Die erfindungsgemäße Schalldämpfungsvorrichtung soll hierbei nicht auf die oben beschriebene Anwendung und Ausführungsform beschränkt sein. Insbesondere kann die erfindungsgemäße Schalldämpfungsvorrichtung zu einer Erfüllung einer hierin beschriebenen Funktionsweise eine von einer hierin genannten Anzahl von einzelnen Elementen, Bauteilen und Einheiten abweichende Anzahl aufweisen.The sound damping device according to the invention should not be limited to the application and embodiment described above. In particular, in order to fulfill a mode of operation described herein, the inventive sound damping device may have a number deviating from a number of individual elements, components and units mentioned herein.

Zeichnungdrawing

Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.Further advantages emerge from the following description of the drawing. In the drawing, two embodiments of the invention are shown. The drawing, the description and the claims contain numerous features in combination. The person skilled in the art will expediently also consider the features individually and combine them into meaningful further combinations.

Es zeigen:Show it:

1 einen erfindungsgemäßen Schalldämpfer mit zwei erfindungsgemäßen Schalldämpfungsvorrichtungen in einer schematischen Schnittdarstellung, 1 a silencer according to the invention with two sound damping devices according to the invention in a schematic sectional view,

2 einen Ausschnitt aus 1 in einer vergrößerten Darstellung und 2 a section from 1 in an enlarged view and

3 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Schalldämpfers mit zwei erfindungsgemäßen Schalldämpfungsvorrichtungen in einer schematischen Schnittdarstellung. 3 a further embodiment of a muffler according to the invention with two sound damping devices according to the invention in a schematic sectional view.

Beschreibung der AusführungsbeispieleDescription of the embodiments

1 zeigt einen erfindungsgemäßen Schalldämpfer 20a mit zwei erfindungsgemäßen Schalldämpfungsvorrichtungen 10a in einer schematischen Schnittdarstellung. Der Schalldämpfer 20a umfasst insgesamt vier erfindungsgemäße Schalldämpfungsvorrichtungen 10a, wobei zwei der Schalldämpfungsvorrichtungen 10a von den beiden in 1 gezeigten Schalldämpfungsvorrichtungen 10a verdeckt sind. Die Schalldämpfungsvorrichtungen 10a sind identisch ausgebildet, weshalb von den Schalldämpfungsvorrichtungen 10a lediglich eine mit einem Bezugszeichen versehen ist und weshalb im Folgenden lediglich eine der Schalldämpfungsvorrichtungen 10a beschrieben wird. 1 shows a silencer according to the invention 20a with two sound damping devices according to the invention 10a in a schematic sectional view. The silencer 20a comprises a total of four sound attenuation devices according to the invention 10a wherein two of the sound attenuation devices 10a from the two in 1 shown silencing devices 10a are covered. The sound attenuation devices 10a are identically formed, which is why of the sound attenuation devices 10a only one with one Reference numeral is provided and why in the following only one of the sound attenuation devices 10a is described.

Ausgestattet ist die Schalldämpfungsvorrichtung 10a mit einem Dämpfungselement 12a, das von einem Smart Material gebildet ist. Das Dämpfungselement 12a ist dazu vorgesehen, eine von einem Schallerzeugungselement 22a erzeugte Schallwelle zu dämpfen. Das Schallerzeugungselement 22a ist als ein mechanisch schwingendes Element ausgebildet. Eine Schwingungsrichtung 28a ist in 1 anhand eines Doppelpfeils eingezeichnet. Die Schwingungsrichtung 28a ist als eine Hin- und Herbewegung des Schallerzeugungselements 22a ausgebildet. Die Schwingungsrichtung 28a umfasst eine auf das Dämpfungselement 12a zuweisende Bewegungsrichtung sowie eine von dem Dämpfungselement 12a abweisende Bewegungsrichtung. Das Schallerzeugungselement 22a erzeugt mittels der mechanischen Schwingung eine Schallwelle.Equipped is the sound attenuation device 10a with a damping element 12a which is made of a smart material. The damping element 12a is intended to be one of a sound generating element 22a to dampen the generated sound wave. The sound generating element 22a is designed as a mechanically vibrating element. A vibration direction 28a is in 1 indicated by a double arrow. The direction of vibration 28a is as a reciprocating motion of the sound generating element 22a educated. The direction of vibration 28a includes one on the damping element 12a assigning direction of movement and one of the damping element 12a repellent movement direction. The sound generating element 22a generates a sound wave by means of mechanical vibration.

Das Schallerzeugungselement 22a umfasst vier Stützfüße 24a, von denen in 1 lediglich zwei dargestellt sind, wobei lediglich einer mit einem Bezugszeichen versehen ist. Die Stützfüße 24a sind identisch ausgebildet, weshalb im Folgenden lediglich einer der Stützfüße 24a beschrieben wird. Der Stützfuß 24a ist dazu vorgesehen, das Schallerzeugungselement 22a an einem weiteren Element, beispielsweise einem Boden, einer Decke, einer Wand oder einem dem Schallerzeugungselement 22a benachbarten Bauteil, abzustützen. In 1 ist das Schallerzeugungselement 22a schematisch als ein Rechteck dargestellt. Eine Ausbildung des Schallerzeugungselements 22a ist für die vorliegende Erfindung ohne Belang, weshalb dies nicht weiter spezifiziert ist. Beispielsweise könnte das Schallerzeugungselement als eine Pumpe und/oder als ein Motor, beispielsweise einer Klimaanlage, ausgebildet sein, wobei die Schalldämpfungsvorrichtung als eine Lagereinheit des Schallerzeugungselements ausgebildet wäre. Alternativ könnte das Schallerzeugungselement als ein Wischer eines Fahrzeugs ausgebildet sein, wobei die Schalldämpfungsvorrichtung als eine Anschraubplatine für den Wischer ausgebildet wäre. Ebenfalls denkbar sind weitere, einem Fachmann als sinnvoll erscheinende Ausbildungen des Schallerzeugungselements.The sound generating element 22a includes four support feet 24a of which in 1 only two are shown, wherein only one is provided with a reference numeral. The support feet 24a are identical, which is why in the following only one of the support legs 24a is described. The support foot 24a is intended to the sound generating element 22a on a further element, for example a floor, a ceiling, a wall or a sound generating element 22a adjacent component, support. In 1 is the sound generating element 22a shown schematically as a rectangle. An embodiment of the sound generating element 22a is irrelevant to the present invention, so this is not further specified. For example, the sound-generating element could be designed as a pump and / or as an engine, for example an air-conditioning system, wherein the sound-damping device would be designed as a bearing unit of the sound-generating element. Alternatively, the sound generating element could be formed as a wiper of a vehicle, wherein the sound damping device would be formed as a screw-on for the wiper. Also conceivable are further embodiments of the sound generating element that appear appropriate to a person skilled in the art.

Die Schalldämpfungsvorrichtung 10 ist ausgestattet mit einer Lagereinheit 14a, die das Dämpfungselement 12a umfasst. Die Lagereinheit 14a ist dazu vorgesehen, das Schallerzeugungselement 22a an dem weiteren Element zu lagern. Die Lagereinheit 14a ist zwischen dem Schallerzeugungselement 22a und dem weiteren Element angeordnet. Die Schalldämpfungsvorrichtung 10 umfasst zudem eine Einstelleinheit 16a, die dazu vorgesehen ist, eine Materialeigenschaftsänderung des Dämpfungselements 12a einzustellen. Die Einstelleinheit 16a ist als ein Teil der Lagereinheit 14a ausgebildet. Die Lagereinheit 14a umfasst die Einstelleinheit 16a. Die Einstelleinheit 16a ist in einem direkten Kontakt mit dem Dämpfungselement 12a angeordnet. Das Dämpfungselement 12a ist zwischen der Einstelleinheit 16a und dem Stützfuß 24a des Schallerzeugungselements 22a angeordnet. Die Einstelleinheit 16a umfasst einen Akkumulator, der dazu vorgesehen ist, elektrische Energie bereitzustellen. Der Akkumulator ist in 1 nicht dargestellt. Die Einstelleinheit 16a ist dazu vorgesehen, mittels des Akkumulators eine weitere Einheit mit elektrischer Energie zu versorgen.The silencing device 10 is equipped with a storage unit 14a that the damping element 12a includes. The storage unit 14a is intended to the sound generating element 22a store on the other element. The storage unit 14a is between the sound generating element 22a and the further element. The silencing device 10 also includes a setting unit 16a , which is intended to change a material property of the damping element 12a adjust. The adjustment unit 16a is as part of the storage unit 14a educated. The storage unit 14a includes the adjustment unit 16a , The adjustment unit 16a is in direct contact with the damping element 12a arranged. The damping element 12a is between the setting unit 16a and the support foot 24a the sound generating element 22a arranged. The adjustment unit 16a includes an accumulator, which is intended to provide electrical energy. The accumulator is in 1 not shown. The adjustment unit 16a is intended to supply by means of the accumulator another unit with electrical energy.

Die Einstelleinheit 16a umfasst eine Sensoreinheit 26a, die dazu vorgesehen ist, eine Kenngröße des Schallerzeugungselements 22a zu detektieren. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Sensoreinheit 26a dazu vorgesehen, eine Kenngröße des Schallerzeugungselements 22a zu detektieren. Die Kenngröße ist als die mechanische Schwingung des Schallerzeugungselements 22a ausgebildet. Hierbei ist die Kenngröße als eine Schwingungsfrequenz des Schallerzeugungselements 22a ausgebildet. Die Sensoreinheit 26a ist einstückig mit der Einstelleinheit 16a ausgebildet. Die Sensoreinheit 26a ist dazu vorgesehen, die detektierte Kenngröße an die Einstelleinheit 16a zu übermitteln. Die Einstelleinheit 16a ist dazu vorgesehen, anhand der von der Sensoreinheit 26a übermittelten Kenngröße die Materialeigenschaftsänderung des Dämpfungselements 12a einzustellen. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Sensoreinheit 26a als ein Infrarotsensor ausgebildet, der die Schwingung des Schallerzeugungselements 22a detektiert. Alternativ ist denkbar, dass die Sensoreinheit 26a dazu vorgesehen ist, mittels eines auf das Dämpfungselement 12a einwirkenden Drucks die Schwingung des Schallerzeugungselements 22a zu detektieren. Ebenfalls könnte die Sensoreinheit 26a einen Geräuschsensor umfassen und dazu vorgesehen sein, die von dem Schallerzeugungselement 22a erzeugte Schallwelle zu detektieren.The adjustment unit 16a includes a sensor unit 26a , which is intended to be a characteristic of the sound generating element 22a to detect. In the present embodiment, the sensor unit 26a provided a characteristic of the sound generating element 22a to detect. The characteristic is as the mechanical vibration of the sound generating element 22a educated. Here, the characteristic is as an oscillation frequency of the sound generating element 22a educated. The sensor unit 26a is integral with the adjustment unit 16a educated. The sensor unit 26a is intended, the detected characteristic to the adjustment 16a to convey. The adjustment unit 16a is intended, on the basis of the sensor unit 26a transmitted parameter the material property change of the damping element 12a adjust. In the present embodiment, the sensor unit 26a is formed as an infrared sensor that detects the vibration of the sound generating element 22a detected. Alternatively, it is conceivable that the sensor unit 26a is provided, by means of a on the damping element 12a acting pressure, the vibration of the sound generating element 22a to detect. Likewise, the sensor unit could 26a comprise a sound sensor and be provided to that of the sound generating element 22a to detect the generated sound wave.

Die Schalldämpfungsvorrichtung 10a umfasst zudem eine Felderzeugungseinheit 18a, die dazu vorgesehen ist, ein Feld zu erzeugen. Die Felderzeugungseinheit 18a ist als ein Teil der Lagereinheit 14a ausgebildet. Die Lagereinheit 14a umfasst die Felderzeugungseinheit 18a. Die Felderzeugungseinheit 18a ist einstückig mit der Einstelleinheit 16a ausgebildet. Die Felderzeugungseinheit 18a ist in einem direkten Kontakt mit dem Dämpfungselement 12a angeordnet. Das Dämpfungselement 12a ist zwischen der Felderzeugungseinheit 18a und dem Stützfuß 24a des Schallerzeugungselements 22a angeordnet. Die Einstelleinheit 16a ist dazu vorgesehen, mittels des Akkumulators die Felderzeugungseinheit 18a mit elektrischer Energie zu versorgen. The silencing device 10a also includes a field generation unit 18a which is intended to generate a field. The field generation unit 18a is as part of the storage unit 14a educated. The storage unit 14a includes the field generation unit 18a , The field generation unit 18a is integral with the adjustment unit 16a educated. The field generation unit 18a is in direct contact with the damping element 12a arranged. The damping element 12a is between the field generation unit 18a and the support foot 24a the sound generating element 22a arranged. The adjustment unit 16a is intended, by means of the accumulator, the field generating unit 18a to supply with electrical energy.

Im vorliegenden Ausführungsbeispiel umfasst das Smart Material ein magneto-rheologisches Material. Hierbei ist das Smart Material als das magneto-rheologische Material ausgebildet. Das Dämpfungselement 12a ist von dem magneto-rheologischen Material gebildet. Alternativ ist denkbar, dass das Smart Material zusätzlich zu dem magneto-rheologischen Material ein weiteres Smart Material umfasst, beispielsweise ein elektroaktives Material. Darauf wird weiter unten näher eingegangen. Die Felderzeugungseinheit 18a ist als ein Elektromagnet ausgebildet. Die Felderzeugungseinheit 18a ist dazu vorgesehen, ein magnetisches Feld zu erzeugen. Das Feld ist als das magnetische Feld ausgebildet. Das magneto-rheologische Material ist als ein magneto-rheologisches Elastomer ausgebildet. Das Dämpfungselement 12a ist von dem magneto-rheologischen Elastomer gebildet. In the present embodiment, the smart material comprises a magneto-rheological material. Here, the smart material is designed as the magneto-rheological material. The damping element 12a is formed by the magneto-rheological material. Alternatively, it is conceivable that the smart material comprises, in addition to the magneto-rheological material, another smart material, for example an electro-active material. This will be discussed further below. The field generation unit 18a is designed as an electromagnet. The field generation unit 18a is intended to generate a magnetic field. The field is designed as the magnetic field. The magneto-rheological material is designed as a magneto-rheological elastomer. The damping element 12a is formed by the magneto-rheological elastomer.

Eine von dem Schallerzeugungselement 22a erzeugte Schallwelle ist abhängig von einer Umdrehungszahl des Schallerzeugungselements 22a. Beispielsweise detektiert die Sensoreinheit 26a eine geringere Schwingungsfrequenz des Schallerzeugungselements 22a, wenn das Schallerzeugungselement 22a eine Umdrehungszahl von 100 Umdrehungen/Minute aufweist als bei einer Umdrehungszahl von 200 Umdrehungen/Minute. Die Einstelleinheit 16a ist dazu vorgesehen, anhand der von der Sensoreinheit 26a übermittelten Kenngröße eine Steifigkeit des Dämpfungselements 12a einzustellen. Die Materialeigenschaftsänderung des Dämpfungselements 12a ist als eine Steifigkeitsänderung ausgebildet. Alternativ könnte die Materialeigenschaftsänderung des Dämpfungselements 12a als eine Viskositätsänderung ausgebildet sein. Das Dämpfungselement 12a ist dazu vorgesehen, die mechanische Schwingung des Schallerzeugungselements 22a mechanisch zu dämpfen. Das Dämpfungselement 12a ist dazu vorgesehen, mittels der mechanischen Dämpfung des Schallerzeugungselements 22a eine von dem Schallerzeugungselement 22a erzeugte Schallwelle zu dämpfen. Die Steifigkeit des Dämpfungselements 12a ist an eine Schwingungsfrequenz des Schallerzeugungselements 22a anpassbar. Beispielsweise weist das Dämpfungselement 12a bei einer Schwingungsfrequenz von 100 Umdrehungen/Minute eine größere Steifigkeit auf als bei einer Schwingungsfrequenz von 200 Umdrehungen/Minute des Schallerzeugungselements 22a. One of the sound generating element 22a generated sound wave is dependent on a number of revolutions of the sound generating element 22a , For example, the sensor unit detects 26a a lower oscillation frequency of the sound generating element 22a when the sound generating element 22a a number of revolutions of 100 Revolutions / minute than at a number of revolutions of 200 Revolutions / minute. The adjustment unit 16a is intended, on the basis of the sensor unit 26a transmitted parameter a stiffness of the damping element 12a adjust. The material property change of the damping element 12a is designed as a stiffness change. Alternatively, the material property change of the damping element 12a be formed as a change in viscosity. The damping element 12a is intended, the mechanical vibration of the sound generating element 22a mechanically dampen. The damping element 12a is intended, by means of the mechanical damping of the sound generating element 22a one of the sound generating element 22a to dampen the generated sound wave. The stiffness of the damping element 12a is at an oscillation frequency of the sound generating element 22a customizable. For example, the damping element 12a at a vibration frequency of 100 Revolutions / minute greater rigidity than at a vibration frequency of 200 Revolutions / minute of the sound generating element 22a ,

Je nach Bewegungsrichtung des Schallerzeugungselements 22a übt das Schallerzeugungselement 22a eine Kraft unterschiedlichen Betrags auf das Dämpfungselement 12a aus, wodurch das Schallerzeugungselement 22a nach erfolgter Steifigkeitsänderung das Dämpfungselement 12a mehr oder weniger verformt. Eine beispielhafte Stellung nach erfolgter Steifigkeitsänderung ist in 2 in einer stark vergrößerten Darstellung gepunktet gezeigt. Dadurch ist vorteilhaft eine Bewegung des Schallerzeugungselements 22a passiv reduzierbar, wodurch eine von dem Schallerzeugungselement 22a erzeugte Schallwelle reduzierbar ist. Somit ist eine vorteilhafte Dämpfung realisierbar.Depending on the direction of movement of the sound generating element 22a exercises the sound generating element 22a a force of different magnitude on the damping element 12a out, causing the sound generating element 22a after the stiffness change the damping element 12a more or less deformed. An exemplary position after the change in stiffness is in 2 shown dotted in a greatly enlarged view. As a result, a movement of the sound generating element is advantageous 22a passively reducible, whereby one of the sound generating element 22a generated sound wave is reducible. Thus, an advantageous damping can be realized.

Vorgesehen ist ein Verfahren zu einem Betreiben der erfindungsgemäßen Schalldämpfungsvorrichtung 10a. Zunächst wird das Schallerzeugungselement 22a in eine mechanische Schwingung versetzt, beispielsweise durch eine Aktivierung des Schallerzeugungselements 22a mittels eines Endverbrauchers (nicht dargestellt). In einem weiteren Verfahrensschritt detektiert die Sensoreinheit 26a die Kenngröße und übermittelt die detektierte Kenngröße an die Einstelleinheit 16a. Daraufhin stellt die Einstelleinheit 16a mittels der Felderzeugungseinheit 18a die Steifigkeit des Dämpfungselements 12a ein.A method is provided for operating the sound-damping device according to the invention 10a , First, the sound generating element 22a set in a mechanical vibration, for example by activation of the sound generating element 22a by an end user (not shown). In a further method step, the sensor unit detects 26a the characteristic and transmits the detected characteristic to the setting unit 16a , Thereupon, the setting unit 16a by means of the field generation unit 18a the stiffness of the damping element 12a one.

In 3 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt. Die nachfolgenden Beschreibungen und die Zeichnung beschränken sich im Wesentlichen auf die Unterschiede zwischen den Ausführungsbeispielen, wobei bezüglich gleich bezeichneter Bauteile, insbesondere in Bezug auf Bauteile mit gleichen Bezugszeichen, grundsätzlich auch auf die Zeichnungen und/oder die Beschreibung des anderen Ausführungsbeispiels, insbesondere der 1 und 2, verwiesen werden kann. Zur Unterscheidung der Ausführungsbeispiele ist der Buchstabe a den Bezugszeichen des Ausführungsbeispiels in der 1 und 2 nachgestellt. In dem Ausführungsbeispiel der 3 ist der Buchstabe a durch den Buchstaben b ersetzt.In 3 a further embodiment of the invention is shown. The following descriptions and the drawings are essentially limited to the differences between the exemplary embodiments, wherein with respect to like-named components, in particular with respect to components having the same reference numerals, in principle to the drawings and / or the description of the other embodiment, in particular 1 and 2 , can be referenced. To distinguish the embodiments of the letter a is the reference numerals of the embodiment in the 1 and 2 readjusted. In the embodiment of 3 the letter a is replaced by the letter b.

3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Schalldämpfers 20b mit zwei erfindungsgemäßen Schalldämpfungsvorrichtungen 10b in einer schematischen Schnittdarstellung. Eine Anordnung von Elementen, Einheiten und Bauteilen relativ zueinander ist identisch zu der in Ausführungsbeispiel der 1 beschriebenen Anordnung, weshalb im Folgenden nicht weiter darauf eingegangen wird. Ausgestattet ist die Schalldämpfungsvorrichtung 10b mit einem Dämpfungselement 12b, das von einem Smart Material gebildet ist. Das Ausführungsbeispiel der 3 unterscheidet sich von dem Ausführungsbeispiel der 1 in einer Ausbildung sowie in einer Funktionsweise des Dämpfungselements 12b. 3 shows a further embodiment of a silencer according to the invention 20b with two sound damping devices according to the invention 10b in a schematic sectional view. An arrangement of elements, units and components relative to one another is identical to that in the exemplary embodiment of FIG 1 described arrangement, which is why not discussed further below. Equipped is the sound attenuation device 10b with a damping element 12b which is made of a smart material. The embodiment of 3 differs from the embodiment of 1 in an embodiment and in an operation of the damping element 12b ,

Im vorliegenden Ausführungsbeispiel umfasst das Smart Material ein elektroaktives Material. Hierbei ist das Smart Material als das elektroaktive Material ausgebildet. Das Dämpfungselement 12b ist von dem elektroaktiven Material gebildet. Alternativ ist denkbar, dass das Smart Material zusätzlich zu dem elektroaktiven Material ein weiteres Smart Material umfasst, beispielsweise ein magneto-rheologisches Material. Darauf wird weiter unten näher eingegangen. Das elektroaktive Material ist als ein elektroaktives Polymer ausgebildet. Das Dämpfungselement 12a ist von dem elektroaktiven Polymer gebildet. Hierbei ist das Dämpfungselement 12b als ein Laminat aus zwei Elektroden und einer Zwischenschicht ausgebildet (nicht dargestellt). Die Zwischenschicht ist zwischen den Elektroden angeordnet. Die Zwischenschicht ist aus einem dielektrischen Material ausgebildet. Die Elektroden sind dazu vorgesehen, einer Formänderung des elektroaktiven Materials zu folgen. In the present embodiment, the smart material comprises an electroactive material. Here, the smart material is formed as the electroactive material. The damping element 12b is formed by the electroactive material. Alternatively, it is conceivable that the smart material in addition to the electroactive material comprises another smart material, such as a magneto-rheological material. This will be explained below received. The electroactive material is formed as an electroactive polymer. The damping element 12a is formed by the electroactive polymer. Here is the damping element 12b formed as a laminate of two electrodes and an intermediate layer (not shown). The intermediate layer is arranged between the electrodes. The intermediate layer is formed of a dielectric material. The electrodes are intended to follow a shape change of the electroactive material.

Eine Felderzeugungseinheit 18b ist dazu vorgesehen, ein Feld zu erzeugen. Die Felderzeugungseinheit 18b ist einstückig mit dem Dämpfungselement 12b ausgebildet. Hierbei ist die Felderzeugungseinheit 18b als die Elektroden des elektroaktiven Materials des Dämpfungselements 12b ausgebildet. Die Felderzeugungseinheit 18b ist dazu vorgesehen, ein elektrisches Feld zu erzeugen. Das Feld ist als das elektrische Feld ausgebildet. Analog zu dem Ausführungsbeispiel der 1 umfasst eine Einstelleinheit 16b eine Sensoreinheit 26b, die dazu vorgesehen ist, eine Kenngröße eines Schallerzeugungselements 22b zu detektieren. Die Kenngröße ist als eine Schwingungsfrequenz des Schallerzeugungselements 22b ausgebildet. Die Einstelleinheit 16b ist dazu vorgesehen, anhand der von der Sensoreinheit 26b übermittelten Kenngröße eine Materialeigenschaftsänderung des Dämpfungselements 12b einzustellen. Die Materialeigenschaftsänderung des Dämpfungselements 12b ist als eine Erstreckungsänderung ausgebildet. Eine Erstreckungsänderungsrichtung 30b ist in 3 anhand eines Doppelpfeils dargestellt.A field generation unit 18b is intended to create a field. The field generation unit 18b is integral with the damping element 12b educated. Here is the field generation unit 18b as the electrodes of the electroactive material of the damping element 12b educated. The field generation unit 18b is intended to generate an electric field. The field is designed as the electric field. Analogous to the embodiment of the 1 includes a setting unit 16b a sensor unit 26b , which is intended to be a characteristic of a sound generating element 22b to detect. The characteristic is as an oscillation frequency of the sound generating element 22b educated. The adjustment unit 16b is intended, on the basis of the sensor unit 26b transmitted parameter a material property change of the damping element 12b adjust. The material property change of the damping element 12b is designed as an extension change. An extension change direction 30b is in 3 represented by a double arrow.

Die Einstelleinheit 16b ist dazu vorgesehen, die Erstreckungsänderung in einer zu der Schwingungsfrequenz des Schallerzeugungselements 22b korrespondierenden Erstreckungsänderungsfrequenz einzustellen. Eine Schwingungsrichtung 28b ist analog zu der Schwingungsrichtung 28a des Ausführungsbeispiels der 1 ausgerichtet. Erneut umfasst die Schwingungsrichtung 28b eine auf das Dämpfungselement 12b zuweisende Bewegungsrichtung sowie eine von dem Dämpfungselement 12b abweisende Bewegungsrichtung. Die Einstelleinheit 16b ist dazu vorgesehen, die Erstreckungsänderung des Dämpfungselements 12b in Abhängigkeit von der Schwingungsrichtung 28b des Schallerzeugungselements 22b einzustellen. Hierbei ist Einstelleinheit 16b dazu vorgesehen, die Erstreckungsänderung des Dämpfungselements 12b einzustellen, wenn sich das Schallerzeugungselement 22b in der auf das Dämpfungselement 12b zuweisenden Bewegungsrichtung bewegt. Bewegt sich das Schallerzeugungselement 22b in der von dem Dämpfungselement 12b abweisenden Bewegungsrichtung, so ist die Einstelleinheit 16b dazu vorgesehen, eine bereits eingestellte Erstreckungsänderung des Dämpfungselements 12b rückgängig zu machen.The adjustment unit 16b is intended to change the extension in one of the oscillation frequency of the sound generating element 22b to set the corresponding extension change frequency. A vibration direction 28b is analogous to the direction of vibration 28a of the embodiment of 1 aligned. Again, the direction of vibration includes 28b one on the damping element 12b assigning direction of movement and one of the damping element 12b repellent movement direction. The adjustment unit 16b is intended to change the extension of the damping element 12b depending on the direction of vibration 28b the sound generating element 22b adjust. Here is setting unit 16b intended to change the extension of the damping element 12b adjust when the sound generating element 22b in the on the damping element 12b moving movement direction. Does the sound generating element move? 22b in the of the damping element 12b repellent movement direction, so is the adjustment unit 16b provided, an already set extension change of the damping element 12b to undo.

Die Einstelleinheit 16b ist dazu vorgesehen, die Erstreckungsänderung des Dämpfungselements 12b mit der Erstreckungsänderungsfrequenz einzustellen. Die Erstreckungsänderungsfrequenz des Dämpfungselements 12b ist als eine zu der Schwingungsfrequenz des Schallerzeugungselements 22b korrespondierende Frequenz ausgebildet. Hierbei ist die Erstreckungsänderungsfrequenz des Dämpfungselements 12b als eine Gegenschwingung der Schwingungsfrequenz des Schallerzeugungselements 22b ausgebildet. Die Gegenschwingung des Dämpfungselements 12b ist zu der Schwingungsfrequenz des Schallerzeugungselements 22b phasenverschoben. Analog hierzu ist die Erstreckungsänderungsrichtung 30b phasenverschoben zu der Schwingungsrichtung 28b des Schallerzeugungselements 22b. Die Erstreckungsänderungsrichtung 30b ist parallel zu der Schwingungsrichtung 28b des Schallerzeugungselements 22b ausgerichtet.The adjustment unit 16b is intended to change the extension of the damping element 12b to be set with the extension change frequency. The extension change frequency of the damping element 12b is as one to the oscillation frequency of the sound generating element 22b formed corresponding frequency. Here, the extension change frequency of the damping element 12b as a counter vibration of the vibration frequency of the sound generating element 22b educated. The countervibration of the damping element 12b is to the oscillation frequency of the sound generating element 22b phase. Analogous to this is the extent change direction 30b out of phase with the direction of vibration 28b the sound generating element 22b , The extent change direction 30b is parallel to the direction of vibration 28b the sound generating element 22b aligned.

Das Dämpfungselement 12b ist dazu vorgesehen, mit der Erstreckungsänderungsfrequenz zu schwingen. Hierbei ist das Dämpfungselement 12b dazu vorgesehen, mit der Erstreckungsänderungsfrequenz in die Erstreckungsänderungsrichtung 30b zu schwingen. Das Dämpfungselement 12b ist dazu vorgesehen, eine Gegenkraft zu einer von dem Schallerzeugungselement 22b auf das Dämpfungselement 12b ausgeübten Kraft zu erzeugen. Dadurch ist vorteilhaft eine Bewegung des Schallerzeugungselements 22b aktiv reduzierbar, wodurch eine von dem Schallerzeugungselement 22b erzeugte Schallwelle reduzierbar ist. Somit ist eine vorteilhafte Dämpfung realisierbar.The damping element 12b is intended to oscillate at the extension change frequency. Here is the damping element 12b provided with the extension change frequency in the extension change direction 30b to swing. The damping element 12b is intended to provide a counterforce to one of the sound generating element 22b on the damping element 12b to generate applied force. As a result, a movement of the sound generating element is advantageous 22b actively reducible, whereby one of the sound generating element 22b generated sound wave is reducible. Thus, an advantageous damping can be realized.

Vorgesehen ist ein Verfahren zu einem Betreiben der erfindungsgemäßen Schalldämpfungsvorrichtung 10b. Zunächst wird das Schallerzeugungselement 22b in eine mechanische Schwingung versetzt, beispielsweise durch eine Aktivierung des Schallerzeugungselements 22b mittels eines Endverbrauchers (nicht dargestellt). In einem weiteren Verfahrensschritt detektiert die Sensoreinheit 26b die Kenngröße und übermittelt die detektierte Kenngröße an die Einstelleinheit 16b. Daraufhin stellt die Einstelleinheit 16b mittels der Felderzeugungseinheit 18b die Erstreckungsänderung des Dämpfungselements 12a in Abhängigkeit von der Kenngröße ein. A method is provided for operating the sound-damping device according to the invention 10b , First, the sound generating element 22b set in a mechanical vibration, for example by activation of the sound generating element 22b by an end user (not shown). In a further method step, the sensor unit detects 26b the characteristic and transmits the detected characteristic to the setting unit 16b , Thereupon, the setting unit 16b by means of the field generation unit 18b the extension change of the damping element 12a depending on the characteristic.

Wie bereits erwähnt, ist denkbar, dass ein Dämpfungselement aus zwei Smart Materials gebildet ist. Hierbei könnte beispielsweise ein Dämpfungselement ein magneto-rheologisches Material sowie ein elektroaktives Material, insbesondere magneto-rheologisches Elastomer sowie ein elektroaktives Polymer, umfassen. Dadurch wäre eine kombinierte Anwendung der Ausführungsbeispiele realisierbar.As already mentioned, it is conceivable that a damping element is formed from two smart materials. In this case, for example, a damping element may comprise a magneto-rheological material and an electroactive material, in particular magneto-rheological elastomer and an electroactive polymer. As a result, a combined application of the embodiments could be realized.

Beispielsweise könnte ein Raum, in welchem ein mechanisch schwingendes und damit eine Schallwelle erzeugendes Schallerzeugungselement angeordnet ist, mit dem Dämpfungselement verkleidet sein. In diesem Fall würde in Abhängigkeit einer Amplitude der von dem mechanisch schwingenden Schallerzeugungselement erzeugten Schallwelle eine Materialeigenschaft, insbesondere eine Steifigkeit, des Dämpfungselements verändert. Beispielsweise würden durch die Materialeigenschaftsänderung des Dämpfungselements zumindest eine Reflexionseigenschaft des Dämpfungselements verändert und damit ein Anteil von mehr als 50 %, vorzugsweise von mehr als 60 % und insbesondere von mehr als 75 % der Schallwellenamplitude an einem Durchdringen des Dämpfungselements gehindert. Alternativ oder zusätzlich ist denkbar, dass durch die Materialeigenschaftsänderung des Dämpfungselements zumindest eine Absorptionseigenschaft des Dämpfungselements verändert und damit ein Anteil von mehr als 50 %, vorzugsweise von mehr als 60 % und insbesondere von mehr als 75 % der Schallwellenamplitude an einem Durchdringen des Dämpfungselements gehindert ist.For example, a space in which a mechanically vibrating and thus a sound wave generating sound generating element is arranged, be covered with the damping element. In this case, depending on an amplitude of the sound wave generated by the mechanically oscillating sound generating element, a material property, in particular a stiffness, of the damping element would be changed. For example, would be changed by the material property change of the damping element at least one reflection property of the damping element, thus preventing a proportion of more than 50%, preferably more than 60% and in particular more than 75% of the sound wave amplitude at a penetration of the damping element. Alternatively or additionally, it is conceivable that at least one absorption property of the damping element is changed by the material property change of the damping element and thus a proportion of more than 50%, preferably more than 60% and in particular more than 75% of the sound wave amplitude is prevented from penetrating the damping element ,

Claims

Sound damping device with at least one damping element ( 12a ; 12b ), which is at least partially formed by a smart material.

Silencer device according to claim 1, characterized in that the smart material comprises at least one magneto-rheological material.

Silencer according to claim 1, characterized in that the smart material comprises at least one electroactive material.

Sound-absorbing device according to one of the preceding claims, characterized by at least one bearing unit ( 14a ; 14b ), which the damping element ( 12a ; 12b ).

Sound-absorbing device according to one of the preceding claims, characterized by at least one adjusting unit ( 16a ; 16b ), which is intended to at least one material property change of the damping element ( 12a ; 12b ).

Silencer device according to claim 2 and 5, characterized in that the material property change of the damping element ( 12a ) is formed at least as a change in stiffness.

Silencer according to claim 3 and 5, characterized in that the material property change of the damping element ( 12b ) is formed at least as a change in extent.

Sound-absorbing device according to one of the preceding claims, characterized by at least one field-generating unit ( 18a ; 18b ), which is intended to generate at least one field.

Silencer with at least one silencing device ( 10a ; 10b ) according to one of claims 1 to 8.

Method for operating a silencing device ( 10a ; 10b ) according to one of claims 1 to 8.