DE102015015391A1

DE102015015391A1 - Damping device for damping mechanical vibrations

Info

Publication number: DE102015015391A1
Application number: DE102015015391.9A
Authority: DE
Inventors: Bernhard Klaas
Original assignee: Ig Amek GmbH
Current assignee: Ig Amek GmbH
Priority date: 2015-12-01
Filing date: 2015-12-01
Publication date: 2017-06-01
Anticipated expiration: 2035-12-02
Also published as: DE102015015391B4

Abstract

Bei einer Dämpfungsvorrichtung zur Dämpfung von mechanischen Schwingungen, mit mindestens einem Federkörper aus einem Elastomer und mit mindestens einem Befestigungselement zur Befestigung der Dämpfungsvorrichtung an einem Gegenstand, auf dem sich die zu dämpfenden Schwingungen ausbreiten, wobei der Federkörper eine schwingungsleitende Verbindung zu dem Befestigungselement aufweist, wobei die Dämpfungsvorrichtung mindestens einen Gewichtskörper aufweist und wobei der Federkörper schwingungsleitend mit dem Gewichtskörper verbunden ist, ist erfindungswesentlich vorgesehen, dass der Federkörper zumindest abschnittsweise von einem Dämpfungsmaterial ummantelt ist.In a damping device for damping mechanical vibrations, with at least one spring body of an elastomer and at least one fastening element for fastening the damping device to an object on which propagate the vibrations to be damped, wherein the spring body has a vibration-conducting connection to the fastening element, wherein the damping device has at least one weight body and wherein the spring body is vibrationally connected to the weight body, is essential to the invention provided that the spring body is at least partially encased by a damping material.

Description

Die Erfindung betrifft eine Dämpfungsvorrichtung zur Dämpfung von mechanischen Schwingungen mit mindestens einem Federkörper aus einem Elastomer und mindestens einem Befestigungselement zur Befestigung der Dämpfungsvorrichtung an einem Gegenstand, wobei der Federkörper eine schwingungsleitende Verbindung zu dem Befestigungselement aufweist, wobei die Dämpfungsvorrichtung mindestens einen Gewichtskörper aufweist und wobei der Federkörper schwingungsleitend mit dem Gewichtskörper verbunden ist.The invention relates to a damping device for damping mechanical vibrations with at least one spring body made of an elastomer and at least one fastening element for fastening the damping device to an object, wherein the spring body has a vibration-conducting connection to the fastening element, wherein the damping device has at least one weight body and wherein the Spring body is vibrationally connected to the weight body.

Dämpfungsvorrichtungen der eingangs genannten Art kommen in einer Vielzahl von Verwendungen zum Einsatz. Beispielsweise werden Dämpfungsvorrichtungen mit einem Federkörper aus einem Elastomer bei Gummi-Metall-Puffern verwendet. Gummi-Metall-Puffer bzw. Gummi-Metall-Federungselemente werden beispielsweise zur schwingungsisolierten Anbringung von Bauteilen verwendet, um die Bauteile vor Schwingungen zu schützen bzw. um von den Bauteilen ausgehende Schwingungen abzufedern.Damping devices of the type mentioned are used in a variety of uses. For example, damping devices are used with a spring body made of an elastomer in rubber-metal buffers. Rubber-metal buffer or rubber-metal suspension elements are used, for example, for the vibration-isolated mounting of components in order to protect the components from vibrations or to cushion vibrations originating from the components.

Beispielsweise ist aus der DE 41 36 598 A1 ein Gummi-Metall-Federelement in Form eines Puffers bekannt, das einen, aus einem Elastomer bestehenden Dämpfungskörper aufweist, der an mindestens einer seiner zwei Stirnflächen vollflächig mit einem Anschlussteil aus Metall verbunden ist.For example, is from the DE 41 36 598 A1 a rubber-metal spring element in the form of a buffer is known, which has a, consisting of an elastomer damping body which is connected to at least one of its two end surfaces over the entire surface with a connecting part made of metal.

Zumeist kommen Elastomere mit einer Gummi-Shore-Härte im Bereich von 35 Shore bis 85 Shore zum Einsatz. Übliche Dämpfungsraten nach dem Lehrschen Dämpfungsmaß liegen zwischen 3% und 8%.In most cases, elastomers with a rubber shore hardness in the range of 35 Shore to 85 Shore are used. Usual attenuation rates according to Lehr's attenuation measure are between 3% and 8%.

Des Weiteren können Dämpfungsvorrichtungen der genannten Art als dynamische Schwingungsdämpfer eingesetzt werden. Schematisch kann ein schwingungsfähiges System aus einem starren Körper und einer Feder bestehen, wobei das System eine Eigendämpfung aufweist. Bei einer Anregung des Systems in der Nähe der Eigenfrequenz kann es zu einer Resonanzantwort kommen. Zur Reduktion der Resonanzantwort lassen sich dynamische Schwingungsdämpfer einsetzen, die einen Gewichtskörper aufweisen und über einen Federkörper und einen Dämpfer mit dem schwingenden System verbunden sind. Der Federkörper kann beispielsweise aus einem Elastomer bestehen. Zusätzlich zu den Federeigenschaften kann ein Elastomerfederkörper Dämpfungseigenschaften aufweisen. Die Steifigkeit eines Elastomerelementes mit hohen Dämpfungseigenschaften zeigt eine hohe Temperaturabhängigkeit, Frequenzabhängigkeit und Schwingungsamplitudenabhängigkeit. Geforderte enge Toleranzen in der Steifigkeit können von Elastomer-Federkörpern mit hohen Dämpfungseigenschaften nicht erreicht werden.Furthermore, damping devices of the type mentioned can be used as dynamic vibration dampers. Schematically, a vibratory system may consist of a rigid body and a spring, the system having self-damping. When the system is excited near the natural frequency, a resonance response may occur. To reduce the resonance response, dynamic vibration dampers can be used which have a weight body and are connected to the oscillating system via a spring body and a damper. The spring body may for example consist of an elastomer. In addition to the spring characteristics, an elastomeric spring body may have damping characteristics. The stiffness of an elastomeric element with high damping properties shows a high temperature dependence, frequency dependence and oscillation amplitude dependence. Required tight tolerances in the stiffness can not be achieved by elastomeric spring bodies with high damping properties.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine Dämpfungsvorrichtung der eingangs genannten Art vorzuschlagen, bei der enge Toleranzen der Steifigkeit bei einem hohen Dämpfungsmaß erfüllt werden können.The invention has for its object to propose a damping device of the type mentioned, can be met in the tight tolerances of rigidity at a high attenuation.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt mit einer Dämpfungsvorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Weiterbildungen und vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.The solution of this object is achieved with a damping device having the features of claim 1. Further developments and advantageous embodiments are specified in the dependent claims.

Die Dämpfungsvorrichtung ist dazu vorgesehen, an einem Gegenstand entstehende Schwingungen abzudämpfen. Hierzu weist die Dämpfungsvorrichtung einen Federkörper auf, wobei der Federkörper aus einem Elastomer, beispielsweise aus vulkanisiertem Kautschuk, gefertigt ist. Beispielsweise kann der Federkörper eine zylindrische Form aufweisen. Zur Befestigung des Federkörpers an dem zu beruhigenden Gegenstand, auf dem sich die zu dämpfenden Schwingungen ausbreiten, weist die Dämpfungsvorrichtung ein Befestigungselement auf. Das Befestigungselement ist schwingungsleitend mit dem Federkörper verbunden, so dass Schwingungen von dem schwingenden Gegenstand über das Befestigungselement auf den Federkörper übertragen werden können. Des Weiteren ist das Befestigungselement vorzugsweise schwingungsleitend mit dem Dämpfungsmaterial verbunden. Bei dem Befestigungselement kann es sich beispielsweise um ein abschnittsweise flächig ausgebildetes Bauteil handeln, das einen flächigen Kontakt zu dem Federkörper aufweist und zur Montage an dem schwingenden Gegenstand beispielsweise ein Schraubgewinde oder Ähnliches aufweist. Um eine möglichst gute Schwingungsübertragung von dem Befestigungselement auf den Federkörper zu erreichen, ist die Kontaktfläche zwischen dem Federkörper und dem Befestigungselement möglichst groß ausgebildet. Die Verbindung zwischen dem Federkörper und dem Befestigungselement kann beispielswiese über eine Klebeverbindung, eine Schraubverbindung oder Ähnliches ausgebildet sein. Um die Anforderungen an die Steifigkeit des Federkörpers zu erfüllen, weist der Federkörper nur geringe Dämpfungseigenschaften auf. Bei guten Dämpfungseigenschaften des Elastomers ist die Steifigkeit stark von der Temperatur, der Amplitude und der Frequenz der Schwingung abhängig. Um das erforderliche Dämpfungsmaß zu erreichen, weist die Dämpfungsvorrichtung ein Dämpfungsmaterial auf. Insbesondere weist der Federkörper eine Ummantelung mit dem Dämpfungsmaterial auf. Insbesondere kann es sich bei dem Dämpfungsmaterial um einen Kunststoff handeln. Das Dämpfungsmaterial weist vorzugsweise einen Temperaturanwendungsbereich von mindestens –50°C bis mindestens +50°C auf und verfügt über eine sehr gute Aufnahme von Schwingungs- und Stoßenergie. Durch die zumindest abschnittsweise Ummantelung des Federkörpers mit einem Dämpfungsmaterial werden die geringen Dämpfungseigenschaften des Federkörpers durch die Dämpfungseigenschaften des Dämpfungsmaterials ausgeglichen und ergänzt. Insbesondere wirken die Dämpfungseigenschaften des Federkörpers, also des Elastomers, und des Dämpfungsmaterials parallel zueinander, so dass sich die Dämpfungseigenschaften addieren. Bei dem Dämpfungsmaterial kann es sich um einen geschwindigkeitsproportionalen Dämpfer handeln. Durch die parallel wirkenden Dämpfungseigenschaften kann das Dämpfungsmaß der Dämpfungsvorrichtung auf Werte von deutlich über 10% erhöht werden. Die Dämpfungsvorrichtung weist mindestens einen Gewichtskörper auf und der Federkörper ist schwingungsleitend mit dem Gewichtskörper verbunden. Um Schwingungen eines Gegenstandes mit großer Masse abzudämpfen, wird ein entsprechend dimensioniertes Zusatzgewicht benötigt, von dem die Schwingungen aufgenommen werden können. Hierzu weist die Dämpfungsvorrichtung einen Gewichtskörper auf, der schwingungsleitend mit dem Federkörper und dem Dämpfungsmaterial verbunden ist. Insbesondere kann der Gewichtskörper aus einem Metall mit einer entsprechend hohen Dichte bestehen. Durch die schwingungsleitende Verbindung des Federkörpers mit dem Gewichtskörper werden die von dem schwingenden Gegenstand auf den Federkörper übertragenen Schwingungen in gedämpfter Form auf den Gewichtskörper übertragen. Insbesondere Gegenstände hoher Masse können zu Eigenschwingungen mit zumeist niedrigen Eigenfrequenzen neigen. Durch den Einsatz einer Dämpfungsvorrichtung können die Eigenschwingungen reduziert werden. Die benötigte Masse des Gewichtskörpers kann sich nach der Masse des zu beruhigenden Systems richten. Wird das zu beruhigende System mit einer Frequenz angeregt, die im Bereich der Eigenfrequenz des zu beruhigenden Systems liegt, so kann es aufgrund von Resonanzerscheinungen zu starken Schwingungen des zu beruhigenden Systems kommen. Durch die Verbindung mit einem Gewichtskörper, der mit einem entsprechend dimensionierten Federkörper verbunden ist, kann die Resonanzreaktion des zu beruhigenden Systems stark verringert werden.The damping device is intended to damp vibrations arising on an object. For this purpose, the damping device has a spring body, wherein the spring body is made of an elastomer, for example vulcanized rubber. For example, the spring body may have a cylindrical shape. For fixing the spring body to the object to be soothed, on which the vibrations to be damped propagate, the damping device has a fastening element. The fastening element is connected in vibration-conducting manner to the spring body so that vibrations from the oscillating object can be transmitted to the spring body via the fastening element. Furthermore, the fastening element is preferably connected in vibration-conducting manner with the damping material. The fastening element can be, for example, a component which has a planar design in sections, which has a surface contact with the spring body and, for example, has a screw thread or the like for mounting on the oscillating object. In order to achieve the best possible vibration transmission from the fastening element to the spring body, the contact surface between the spring body and the fastening element is formed as large as possible. The connection between the spring body and the Fixing element can be formed, for example meadow over an adhesive connection, a screw or the like. To meet the stiffness requirements of the spring body, the spring body has only low damping properties. With good cushioning properties of the elastomer, the stiffness is highly dependent on the temperature, amplitude and frequency of the vibration. In order to achieve the required degree of damping, the damping device has a damping material. In particular, the spring body has a casing with the damping material. In particular, the damping material may be a plastic. The damping material preferably has a temperature application range of at least -50 ° C to at least + 50 ° C and has a very good absorption of vibration and impact energy. By the at least partially sheathing the spring body with a damping material, the low damping properties of the spring body are compensated and supplemented by the damping properties of the damping material. In particular, the damping properties of the spring body, so the elastomer, and the damping material act in parallel, so that add the damping properties. The damping material may be a speed proportional damper. Due to the damping properties acting in parallel, the attenuation of the damping device can be increased to values of well over 10%. The damping device has at least one weight body and the spring body is vibrationally connected to the weight body. To dampen vibrations of an object with large mass, a correspondingly dimensioned additional weight is needed, from which the vibrations can be absorbed. For this purpose, the damping device comprises a weight body, which is connected in vibration-conducting manner with the spring body and the damping material. In particular, the weight body may consist of a metal with a correspondingly high density. Due to the vibration-conducting connection of the spring body to the weight body, the transmitted from the vibrating object to the spring body vibrations are transmitted in a damped form to the weight body. In particular, objects of high mass can tend to natural oscillations with mostly low natural frequencies. By using a damping device, the natural vibrations can be reduced. The required mass of the weight body may depend on the mass of the system to be calmed. If the system to be calmed is excited at a frequency which is in the range of the natural frequency of the system to be quieted, it can lead to strong oscillations of the system to be calm due to resonance phenomena. By combining with a weight body connected to a suitably sized spring body, the resonance response of the system to be calmed can be greatly reduced.

In einer Ausführungsform der Erfindung handelt es sich bei dem Dämpfungsmaterial um ein knetbares Dämpfungsmaterial. Insbesondere kann es sich um ein knetbares, nichtaushärtendes, Dämpfungsmaterial handeln. Insbesondere härtet das Dämpfungsmaterial nicht innerhalb der vorgesehen Verwendungszeitdauer der Dämpfungsvorrichtung aus. Beispielsweise kann das knetbare Dämpfungsmaterial dauerplastisch sein, also kittartige Eigenschaften, insbesondere Eigenschaften eines zähen Kitts, aufweisen. Das knetbare Dämpfungsmaterial kann zudem stark klebrig sein, sodass ein einfaches Ummanteln des Federkörpers durch das Dämpfungsmaterial ermöglicht ist. Durch das knetbare Dämpfungsmaterial lassen sich sehr hohe Dämpfungsgrade realisieren, sodass durch die Ummantelung mit dem Dämpfungsmaterial eine höhere Dämpfung der Dämpfungsvorrichtung gegeben ist. Die Dämpfungseigenschaften der Dämpfungsvorrichtung gehen somit zu einem großen Anteil auf das Dämpfungsmaterial zurück. Der Federkörper kann somit eine geringe Eigendämpfung aufweisen, so dass die Anforderungen an die Steifigkeit des Elastomers mit einer geringen Temperaturabhängigkeit, Schwingungsfrequenzabhängigkeit und Schwingungsamplitudenabhängigkeit erfüllt werden können.In one embodiment of the invention, the damping material is a kneadable damping material. In particular, it may be a kneadable, non-curing, damping material. In particular, the damping material does not harden within the intended use period of the damping device. For example, the kneadable damping material can be permanently plastic, that is, has putty-like properties, in particular properties of a tough cement. The kneadable damping material can also be very sticky, so that a simple sheathing of the spring body is made possible by the damping material. By means of the kneadable damping material, very high degrees of damping can be achieved, so that a higher damping of the damping device is provided by the jacket with the damping material. The damping properties of the damping device thus go back to a large extent on the damping material. The spring body can thus have a low self-damping, so that the requirements for the stiffness of the elastomer with a low temperature dependence, vibration frequency dependence and vibration amplitude dependence can be met.

In einer Weiterbildung der Erfindung ist das Dämpfungsmaterial butylkautschukhaltig. Butylkautschuk weist sehr gute Schwingungsenergie und Stoßenergie dämpfende Eigenschaften auf. Zudem verfügt Butylkautschuk über eine gute Beständigkeit gegenüber Säuren und Basen, ein hohes elektrisches Isolationsvermögen und eine sehr geringe Gasdurchlässigkeit. Somit eignet sich Butylkautschuk als Dämpfungsmaterial bzw. als ein Zusatzstoff für ein knetbares Dämpfungsmaterial.In a further development of the invention, the damping material is butylkautschukhaltig. Butyl rubber has very good vibration energy and impact energy absorbing properties. In addition, butyl rubber has a good resistance to acids and bases, a high electrical insulation capacity and a very low gas permeability. Thus, butyl rubber is suitable as a damping material or as an additive for a kneadable damping material.

In einer Weiterbildung der Erfindung handelt es sich bei dem Dämpfungsmaterial um ein Abdeckmaterial für Dehnungsmessstreifen. Bei Abdeckmaterial für Dehnungsmessstreifen handelt es sich zumeist um ein zähes, knetbares Material. Um eine einfache Montage zu gewährleisten kann das Material stark klebrig und kittartig ausgebildet sein. Für die Verwendung als Abdeckmaterial auf Dehnungsmessstreifen ist es notwendig, dass das Abdeckmaterial nicht aushärtet, um Bewegungen am Dehnungsmessstreifen nicht zu behindern. Diese Eigenschaften und die zudem einfache Beschaffenheit machen Abdeckmaterial für Dehnungsmessstreifen zu einem geeigneten Material für die Verwendung als Dämpfungsmaterial um einen Federkörper.In a development of the invention, the damping material is a covering material for strain gauges. Cover material for strain gages is usually a tough, kneadable material. To ensure easy installation, the material can be highly sticky and putty-like. For use as a masking material on strain gauges, it is necessary that the masking material not harden so as not to hinder movements on the strain gauge. These properties, as well as being simple in nature, make strain gauge cover material a suitable material for use as a damping material around a spring body.

In einer Weiterbildung der Erfindung ist der Federkörper zwischen dem Gewichtskörper und dem Befestigungselement angeordnet. Über das Befestigungselement werden die zu dämpfenden Schwingungen eines Gegenstandes auf den Federkörper und das Dämpfungsmaterial übertragen. Der Federkörper weist eine schwingungsleitende Verbindung zu dem Gewichtskörper auf. Durch die Anordnung des Federkörpers und des Dämpfungsmaterials zum Gewichtskörper ist eine optimale Übertragung und Reduzierung der zu dämpfenden Schwingung ermöglicht. In a development of the invention, the spring body is arranged between the weight body and the fastening element. About the fastener to be damped vibrations of an object are transmitted to the spring body and the damping material. The spring body has a vibration-conducting connection to the weight body. The arrangement of the spring body and the damping material to the weight body optimal transmission and reduction of the vibration to be damped is possible.

In einer Weiterbildung der Erfindung ist das Dämpfungsmaterial in Schwingungsrichtung der zu dämpfenden Schwingung parallel zu dem Federkörper angeordnet. Beispielsweise kann die Dämpfungsvorrichtung zur Dämpfung von Schwingungen auf einem Gegenstand genutzt werden. Die Schwingungsrichtung kann dabei senkrecht zur Oberfläche des zu beruhigenden Gegenstandes stehen. Der Federkörper und das Dämpfungsmaterial sind parallel zueinander angeordnet. Vorzugsweise ist das Dämpfungsmaterial als eine Ummantelung, also als eine Materialschicht, an den Seitenwänden des Federkörpers angeordnet. Vorzugsweise sind hierbei die Seiten des Federkörpers, die dem Gewichtskörper und die dem Befestigungselement zugewandt sind, nicht mit Material belegt. Durch die parallele Anordnung von dem Dämpfungsmaterial und dem Federkörper ist eine Addition der Dämpfungseigenschaften gegeben.In a development of the invention, the damping material is arranged parallel to the spring body in the oscillation direction of the oscillation to be damped. For example, the damping device can be used for damping vibrations on an object. The direction of vibration can be perpendicular to the surface of the object to be calmed. The spring body and the damping material are arranged parallel to each other. Preferably, the damping material is arranged as a sheath, ie as a material layer, on the side walls of the spring body. Preferably, in this case, the sides of the spring body, which are facing the weight body and the fastening element, not covered with material. Due to the parallel arrangement of the damping material and the spring body, an addition of the damping properties is given.

In einer Weiterbildung der Erfindung weist das Dämpfungsmaterial eine geringere Materialstärke als der Federkörper auf. Das Dämpfungsmaterial kann auf den Seitenflächen des Federkörpers, die nicht dem Gewichtskörper und nicht dem Befestigungselement zugeordnet sind, angeordnet sein. Hierbei ist eine geringe Materialstärke von beispielsweise 3 mm bei einem zylindrisch aufgebauten Federkörper mit einem Durchmesser von 50 mm ausreichend. Das Dämpfungsmaterial kann beispielsweise auf eine Trägerfolie, beispielsweise eine Aluminiumfolie, aufgebracht sein und kann dann auf die Seitenwände des Federkörpers aufgebracht werden. Somit ist eine einfache und materialsparende Montage des Dämpfungsmaterials ermöglicht.In a development of the invention, the damping material has a lower material thickness than the spring body. The damping material may be disposed on the side surfaces of the spring body that are not associated with the weight body and not the fastener. Here, a small material thickness of, for example, 3 mm in a cylindrically constructed spring body with a diameter of 50 mm is sufficient. The damping material can for example be applied to a carrier foil, for example an aluminum foil, and can then be applied to the side walls of the spring body. Thus, a simple and material-saving installation of the damping material is possible.

In einer Weiterbildung der Erfindung ist zwischen dem Befestigungselement und dem Federkörper ein Halterungsteil angeordnet und das Halterungsteil weist eine schwingungsleitende Verbindung mit dem Federkörper auf. Insbesondere kann das Halterungsteil auch eine schwingungsleitende Verbindung zu dem Dämpfungsmaterial aufweisen. Zwischen dem Federkörper und dem Befestigungselement kann ein Halterungsteil angeordnet sein, das zur Verbindung des Befestigungselementes mit dem Federkörper vorgesehen ist. Das Halterungsteil ist vorzugsweise flächig ausgebildet und kann einen flächigen Kontakt mit dem Federkörper aufweisen. Beispielsweise kann das Halterungsteil über eine Schraub- oder eine Klebeverbindung mit dem Federkörper verbunden sein. Das Halterungsteil kann eine Vertiefung mit einem Innengewinde aufweisen. Das Befestigungselement kann einen Vorsprung mit einem Außengewinde aufweisen, der mit dem Innengewinde verschraubbar ist. Durch die Verwendung des Halterungsteils ist ein einfacher Austausch des Befestigungselementes, beispielsweise zur Anpassung an verschiedene Beschaffenheiten des zu beruhigenden Gegenstandes, ermöglicht.In a development of the invention, a mounting part is arranged between the fastening element and the spring body, and the mounting part has a vibration-conducting connection with the spring body. In particular, the support member may also have a vibration-conductive connection to the damping material. Between the spring body and the fastening element, a support member may be arranged, which is provided for connection of the fastening element with the spring body. The support member is preferably formed flat and may have a surface contact with the spring body. For example, the support member may be connected via a screw or an adhesive connection with the spring body. The support member may have a recess with an internal thread. The fastening element may have a projection with an external thread which can be screwed to the internal thread. By the use of the support member is a simple replacement of the fastener, for example, to adapt to different textures of the object to be soothed, allows.

In einer Weiterbildung der Erfindung weist der Federkörper mindestens eine parallel zur Schwingungsrichtung der zu dämpfenden Schwingungen ausgerichteten Seitenfläche auf und das Dämpfungsmaterial ist auf den parallel zur Schwingungsrichtung ausgerichteten Seitenflächen des Federkörpers angeordnet. Der Federkörper weist vorzugsweise zwei Stirnseiten auf, die senkrecht zur Schwingungsrichtung der zu dämpfenden Schwingungen ausgerichtet sind und mindestens eine Seitenfläche, die parallel zur Schwingungsrichtung ausgerichtet ist. Das Dämpfungsmaterial ist an den parallel zur Schwingungsrichtung ausgerichteten Seitenflächen des Federkörpers angeordnet, um eine Addition der Dämpfungseigenschaften des Federkörpers und des Dämpfungsmaterials zu erreichen bzw. um die geringen Dämpfungseigenschaften des Federkörpers durch die Dämpfungseigenschaften des Dämpfungsmaterials auszugleichen. Beispielsweise kann der Federkörper zylindrisch aufgebaut sein, wobei eine Stirnfläche dem Befestigungselement zugewandt ist und die gegenüberliegende Stirnfläche dem Gewichtskörper zugewandt ist. Die Mantelfläche ist parallel zur Schwingungsrichtung ausgerichtet. Das Dämpfungsmaterial umgibt in dieser Ausführungsform die Mantelfläche des zylindrisch aufgebauten Federkörpers.In one development of the invention, the spring body has at least one parallel to the direction of vibration of the vibrations to be damped aligned side surface and the damping material is disposed on the aligned parallel to the vibration direction side surfaces of the spring body. The spring body preferably has two end faces, which are aligned perpendicular to the vibration direction of the vibrations to be damped and at least one side surface which is aligned parallel to the direction of vibration. The damping material is arranged on the aligned parallel to the vibration direction side surfaces of the spring body to achieve an addition of the damping properties of the spring body and the damping material or to compensate for the low damping properties of the spring body by the damping properties of the damping material. For example, the spring body may be cylindrical, with one end face facing the fastener and the opposite end face facing the weight body. The lateral surface is aligned parallel to the direction of vibration. The damping material surrounds in this embodiment, the lateral surface of the cylindrically constructed spring body.

In einer Weiterbildung der Erfindung ist das Dämpfungsmaterial ausschließlich auf den parallel zur Schwingungsrichtung ausgerichteten Seitenflächen angeordnet. Durch die Anordnung an den parallel zur Schwingungsrichtung ausgerichteten Seitenflächen, ist eine Addition der Dämpfungseigenschaften des Dämpfungsmaterials und des Elastomers, aus dem der Federkörper besteht, erreicht.In a development of the invention, the damping material is arranged exclusively on the side surfaces aligned parallel to the direction of vibration. By the arrangement on the parallel to the direction of vibration aligned side surfaces, an addition of the damping properties of the damping material and the elastomer from which the spring body is achieved.

In einer Ausführungsform der Erfindung weist der Federkörper eine zylindrische Form auf, der Gewichtskörper weist eine zylindrische Form auf, der Gewichtskörper ist an einer seiner Stirnseiten schwingungsleitend mit einer Stirnseite des Gewichtskörpers verbunden, das Befestigungselement ist flächig ausgebildet, das Befestigungselement ist schwingungsleitend mit dem Federkörper verbunden und die Mantelfläche des Federkörpers ist mit einem Dämpfungsmaterial ummantelt. Der aus einem Elastomer bestehende Federkörper kann zylindrisch ausgebildet sein und beispielsweise einen Durchmesser von 50 mm aufweisen. An einer Stirnseite des Federkörpers weist der Federkörper einen schwingungsleitenden Kontakt mit dem Gewichtskörper auf. Insbesondere ist ein flächiger Kontakt zwischen einer Stirnseite des Federkörpers und einer Stirnseite des Gewichtskörpers hergestellt. Die Verbindung zwischen dem Federkörper und dem Gewichtskörper kann beispielsweise durch eine Schraubverbindung hergestellt sein. Vorzugsweise weist der Gewichtskörper einen größeren Durchmesser als der Federkörper auf. An der dem Gewichtskörper abgewandten Stirnseite des Federkörpers ist das Befestigungselement angeordnet. Beispielsweise kann hierzu ein Halterungsteil zwischen dem Federkörper und dem Befestigungselement angeordnet sein. Das Halterungsteil kann beispielsweise ebenfalls eine zylindrische Form aufweisen und hat vorzugsweise den gleichen Durchmesser wie der Federkörper. Zwischen dem Federkörper und dem Halterungsteil kann ein flächiger Kontakt hergestellt sein. Die Verbindung zwischen dem Federkörper und dem Halterungsteil kann beispielsweise durch eine Schraub- und/oder eine Klebeverbindung hergestellt sein. Das Halterungsteil ist vorzugsweise aus einem metallischen Werkstoff gefertigt. Zur Herstellung einer schwingungsleitenden Verbindung zwischen dem Befestigungselement und dem Halterungsteil kann das Halterungsteil eine Vertiefung mit einem Innengewinde aufweisen. Entsprechend kann das Befestigungselement einen Vorsprung, insbesondere einen stiftartigen Vorsprung, mit einem Außengewinde aufweisen, so dass eine Schraubverbindung zwischen dem Halterungsteil und dem Befestigungselement hergestellt werden kann. Das Befestigungselement weist einen flächigen Bereich zur Anlage an den zu beruhigenden Gegenstand auf, so dass die zu dämpfenden Schwingungen von dem schwingenden Gegenstand auf den Federkörper, das Dämpfungsmaterial und den Gewichtskörper übertragen werden können. Die Anlagefläche des Befestigungselementes kann beispielsweise über Verschraubungen, Verklebungen oder Ähnliches mit den zu beruhigenden Gegenständen verbunden sein. An der Mantelfläche des Federkörpers ist ein Dämpfungsmaterial angeordnet. Das Dämpfungsmaterial weist somit auch eine schwingungsleitende Verbindung zu dem Befestigungselement auf. Hierbei weist das Dämpfungsmaterial eine geringere Materialstärke als der Federkörper auf, insbesondere kann das Dämpfungsmaterial mit einer Schichtdicke von 3 mm auf der Mantelfläche des Federkörpers aufgebracht sein.In one embodiment of the invention, the spring body has a cylindrical shape, the weight body has a cylindrical shape, the weight body is vibrationally connected at one of its end faces with a front side of the weight body, the fastening element is flat, the fastener is connected in vibration with the spring body and the lateral surface of the spring body is with a Sheathed damping material. The existing of an elastomeric spring body may be cylindrical and, for example, have a diameter of 50 mm. At one end face of the spring body, the spring body has a vibration-conducting contact with the weight body. In particular, a flat contact between an end face of the spring body and an end face of the weight body is made. The connection between the spring body and the weight body can be made for example by a screw connection. Preferably, the weight body has a larger diameter than the spring body. At the end remote from the weight body end side of the spring body, the fastening element is arranged. For example, this may be arranged a support member between the spring body and the fastener. The support member may for example also have a cylindrical shape and preferably has the same diameter as the spring body. Between the spring body and the support member, a surface contact can be made. The connection between the spring body and the support member may be made for example by a screw and / or an adhesive connection. The support member is preferably made of a metallic material. To produce a vibration-conducting connection between the fastening element and the mounting part, the mounting part can have a depression with an internal thread. Accordingly, the fastening element may have a projection, in particular a pin-like projection, with an external thread, so that a screw connection between the holder part and the fastening element can be produced. The fastener has a flat area for abutment against the object to be soothed, so that the vibrations to be damped from the vibrating object on the spring body, the damping material and the weight body can be transmitted. The contact surface of the fastening element can be connected, for example via screw connections, adhesions or the like with the objects to be soothed. On the lateral surface of the spring body, a damping material is arranged. The damping material thus also has a vibration-conducting connection to the fastening element. Here, the damping material has a lower material thickness than the spring body, in particular, the damping material may be applied with a layer thickness of 3 mm on the lateral surface of the spring body.

Nachfolgend wir die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiels weiter erläutert. Im Einzelnen zeigen die schematischen Darstellungen in:The invention will be further elucidated on the basis of a preferred embodiment shown in the drawing. In detail, the schematic representations in:

1 einen schematischen Aufbau einer Dämpfungsvorrichtung; 1 a schematic structure of a damping device;

2 eine Dämpfungsvorrichtung in einer perspektivischen Darstellung und 2 a damping device in a perspective view and

3 eine Dämpfungsvorrichtung in einer teilgeschnittenen Ansicht. 3 a damping device in a partially sectioned view.

In 1 ist der schematische Aufbau einer Dämpfungsvorrichtung, insbesondere eines dynamischen Schwingungsdämpfers, dargestellt. Im einfachsten Fall besteht ein schwingfähiges System aus einem Starrkörper 1 und einer Feder 2. Die Eigendämpfung des Systems ist durch ein Dämpfungselement 3 dargestellt. Bei Anregung eines solchen schwingfähigen Systems in der Nähe der Eigenfrequenz, antwortet das System mit einer Resonanzüberhöhung. Diese Resonanzüberhöhung, also die Resonanzantwort, lässt sich durch eine Dämpfungsvorrichtung, insbesondere einen dynamischen Schwingungsdämpfer, reduzieren. Die Dämpfungsvorrichtung besteht aus einer zusätzlichen Masse 4, die über eine zusätzliche Feder 5 und ein zusätzliches Dämpfungselement 6 mit der Hauptmasse verbunden ist. Die Schwingungen der Hauptmasse werden über die Feder 5 und das Dämpfungselement 6 auf die Zusatzmasse 4 übertragen und somit gedämpft. Über das Massenverhältnis der Masse des Starrkörpers 1 zur Masse der Zusatzmasse 4 lässt sich ein optimaler Wert für die Federsteifigkeit der Feder 5 und die Dämpfung des Dämpfungselementes 6 errechnen.In 1 is the schematic structure of a damping device, in particular a dynamic vibration damper shown. In the simplest case, a vibratory system consists of a rigid body 1 and a spring 2 , The inherent damping of the system is through a damping element 3 shown. Upon excitation of such a vibratory system near the natural frequency, the system responds with a resonant peak. This resonant peak, that is the resonance response, can be reduced by a damping device, in particular a dynamic vibration damper. The damping device consists of an additional mass 4 that have an extra spring 5 and an additional damping element 6 connected to the main mass. The vibrations of the main mass are over the spring 5 and the damping element 6 on the additional mass 4 transmitted and thus damped. About the mass ratio of the mass of the rigid body 1 to the mass of additional mass 4 can be an optimal value for the spring stiffness of the spring 5 and the damping of the damping element 6 calculate.

In 2 ist eine Dämpfungsvorrichtung 7 mit einem Federkörper 8, einem Gewichtskörper 9 und einem Befestigungselement 10 dargestellt. Die Dämpfungsvorrichtung 7 ist zylindrisch ausgeführt und besteht aus einem Elastomer. Der Durchmesser der Dämpfungsvorrichtung 7 kann beispielsweise 50 mm betragen. Der Gewichtskörper 9 weist ebenfalls eine zylindrische Form auf, wobei der Gewichtskörper 9 einen größeren Durchmesser als der Federkörper 8 aufweisen kann. Der Federkörper 8 kann beispielsweise mit einer Schraubverbindung mit dem Gewichtskörper 9 verbunden sein. Der Gewichtskörper 9 ist vorzugsweise aus einem Metall mit einer hohen Dichte gefertigt. Der Federkörper 8 weist an einer Stirnseite einen vollflächigen Kontakt zu dem Gewichtskörper 9 auf, so dass eine gute Schwingungsübertragung zwischen dem Federkörper 8 und dem Gewichtskörper 9 gegeben ist. An der dem Gewichtskörper 9 abgewandten Stirnseite des Federkörpers 8 ist das Befestigungselement 10 angeordnet. Das Befestigungselement 10 weist eine Anlagefläche 11 auf, die dem Federkörper 8 abgewandt ist. Über das Befestigungselement 10 kann die Dämpfungsvorrichtung 7 beispielsweise an einem zu beruhigenden Gegenstand montiert werden, wobei die Anlagefläche 11 an den Gegenstand angelegt wird. Die Mantelfläche des Federkörpers 8 ist mit einem Dämpfungsmaterial 12 ummantelt. Die Materialstärke des Dämpfungsmaterials 12 kann beispielsweise 3 mm betragen. Die Stirnseiten des Federkörpers 8 sowie des Gewichtskörpers 9 sind vorzugsweise senkrecht zur Schwingungsrichtung angeordnet. Durch die Anordnung des Dämpfungsmaterials 12 auf der Mantelfläche des Federkörpers 8, also durch eine parallele Anordnung zur Schwingungsrichtung, können sich die Dämpfungseigenschaften des Elastomers des Federkörpers 8 und des Dämpfungsmaterials 12 addieren. Ein höheres Dämpfungsmaß ist somit zu erreichen.In 2 is a damping device 7 with a spring body 8th , a weight body 9 and a fastener 10 shown. The damping device 7 is cylindrical and made of an elastomer. The diameter of the damping device 7 can be 50 mm, for example. The weight body 9 also has a cylindrical shape, wherein the weight body 9 a larger diameter than the spring body 8th can have. The spring body 8th For example, with a screw connection with the weight body 9 be connected. The weight body 9 is preferably made of a metal with a high density. The spring body 8th has at one end face a full-surface contact with the weight body 9 on, allowing a good vibration transmission between the spring body 8th and the weight body 9 given is. At the weight body 9 facing away from the end of the spring body 8th is the fastener 10 arranged. The fastener 10 has a contact surface 11 on that the spring body 8th turned away. About the fastener 10 can the damping device 7 be mounted, for example, on an object to be soothed, wherein the contact surface 11 is applied to the object. The lateral surface of the spring body 8th is with a damping material 12 jacketed. The material thickness of the damping material 12 can be for example 3 mm. The front sides of the spring body 8th as well as the weight body 9 are preferably arranged perpendicular to the direction of vibration. By the arrangement of the damping material 12 on the lateral surface of the spring body 8th , So by a parallel arrangement to the vibration direction, the damping properties of the elastomer of the spring body 8th and the damping material 12 add. A higher degree of damping is thus achieved.

In 3 ist eine Dämpfungsvorrichtung 1 gemäß 1 dargestellt. Gleiche Bauteile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. Das Dämpfungsmaterial 12 ist an der Mantelfläche des Federkörpers 8 angeordnet und weist eine wesentlich geringere Materialstärke als der Federkörper 8 auf.In 3 is a damping device 1 according to 1 shown. Identical components are provided with the same reference numerals. The damping material 12 is on the lateral surface of the spring body 8th arranged and has a much lower material thickness than the spring body 8th on.

Alle in der vorstehenden Beschreibung und in den Ansprüchen genannten Merkmale sind in einer beliebigen Auswahl mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs kombinierbar. Die Offenbarung der Erfindung ist somit nicht auf die beschriebenen bzw. beanspruchten Merkmalskombinationen beschränkt, vielmehr sind alle im Rahmen der Erfindung sinnvollen Merkmalskombinationen als offenbart zu betrachten.All the features mentioned in the preceding description and in the claims can be combined in any selection with the features of the independent claim. The disclosure of the invention is thus not limited to the described or claimed combinations of features, but all meaningful combinations of features within the scope of the invention are to be regarded as disclosed.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 4136598 A1 [0003]

Claims

Damping device ( 7 ) for damping mechanical vibrations, with at least one spring body ( 8th ) of an elastomer and with at least one fastening element ( 10 ) for fixing the damping device ( 7 ) on an object on which propagate the vibrations to be damped, wherein the spring body ( 8th ) a vibration-conducting connection to the fastening element ( 10 ), wherein the damping device ( 7 ) at least one weight body ( 9 ) and wherein the spring body ( 8th ) oscillating with the weight body ( 9 ), characterized in that the spring body ( 8th ) at least in sections of at least one damping material ( 12 ) is sheathed.

Damping device according to claim 1, characterized in that it is in the damping material ( 12 ) is a kneadable damping material.

Damping device according to one of claims 1 or 2, characterized in that the damping material ( 12 ) is butylkautschukhaltig.

Damping device according to one of claims 1 to 3, characterized in that it is in the damping material ( 12 ) is a covering material for strain gauges.

Damping device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the spring body ( 8th ) between the weight body ( 9 ) and the fastening element ( 10 ) is arranged.

Damping device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the damping material ( 12 ) in the direction of vibration of the vibration to be damped parallel to the spring body ( 8th ) is arranged.

Damping device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the damping material ( 12 ) a lower material thickness than the spring body ( 8th ), having.

Damping device according to one of claims 1 to 7, characterized in that between the fastening element ( 10 ) and the spring body ( 8th ) is arranged a support member and that the support member is a vibration-conductive connection with the spring body ( 8th ) having.

Damping device according to one of claims 1 to 8, characterized in that the spring body ( 8th ) has at least one parallel to the direction of vibration of the vibrations to be damped aligned side surface and that the damping material ( 12 ) on the parallel to the direction of vibration aligned side surfaces of the spring body ( 8th ) is arranged.

Damping device according to claim 9, characterized in that the damping material ( 12 ) is arranged exclusively on the aligned parallel to the direction of vibration side surfaces.