DE19825131C1

DE19825131C1 - Schwingungstilger

Info

Publication number: DE19825131C1
Application number: DE19825131A
Authority: DE
Inventors: Herwig Dipl Ing Hoenlinger; Guenter Zeis
Original assignee: Carl Freudenberg KG
Current assignee: Carl Freudenberg KG
Priority date: 1998-06-05
Filing date: 1998-06-05
Publication date: 1999-07-22
Anticipated expiration: 2018-06-06
Also published as: US6343782B1; FR2779500A1; SE513078C2; FR2779500B1; SE9901950D0; SE9901950L

Description

Technisches Gebiet

Die Erfindung betrifft einen Schwingungstilger.

Stand der Technik

Aus der DE 44 21 532 A1, Fig. 2A und B ist ein Schwingungstilger mit Trägheitsmasse bekannt, wobei die Trägheitsmasse kraftschlüssig mit einem Federkörper verbunden ist. Der Federkörper besteht aus elastomerem Werkstoff und ist auf beiden Stirnseiten mit einer stopfenförmigen Verdickung versehen. Die Verdickung ist unter elastischer Vorspannung in einer kongruent gestalteten Ausnehmung der Trägheitsmasse angeordnet.

Aus der JP1-316539 (A) ist ein Schwingungstilger bekannt, dessen stabähnlicher Federkörper ausschließlich aus elastomerem Werkstoff besteht. Ein weiterer Schwingungstilger ist aus der DE 43 28 667 C1 bekannt. Die Trägheitsmasse besteht dabei aus einem formbeständigen Material, wobei das Federelement mit einem einvulkanisierten metallischen Klemmelement versehen ist, das in eine Ausnehmung der Trägheitsmasse einpressbar und dadurch an dieser festlegbar ist. Die Montage des Schwingungstilgers ist sehr einfach und die Verbindung weist eine gute Dauerhaltbarkeit auf.

Darstellung der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schwingungstilger der vorbekannten Art derart weiterzuentwickeln, daß der Federkörper einen einfacheren Aufbau aufweist und der gesamte Schwingungstilger daher kostengünstiger herstellbar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Auf vorteilhafte Ausgestaltungen nehmen die Unteransprüche Bezug.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist zur Lösung der Aufgabe ein Schwingungstilger vorgesehen, umfassend einer Trägheitsmasse, die kraftschlüssig mit zumindest einem Federkörper verbunden ist, wobei der Federkörper ausschließlich aus elastomerem Werkstoff besteht, im wesentlichen stabförmig ausgebildet ist und auf zumindest einer seiner Stirnseiten mit einer stopfenförmigen Verdickung versehen ist und wobei die Verdickung unter elastischer Vorspannung in einer kongruent gestalteten Ausnehmung der Trägheitsmasse angeordnet ist. Hierbei ist von Vorteil, daß die Herstellung, insbesondere von Mustern, kleinen Stückzahlen und Schwingungstilgern mit kompliziert gestalteten Trägheitsmassen wesentlich vereinfacht ist. Eine aufwendige Vulkanisation von Trägheitsmasse und Federkörper ist durch den erfindungsgemäßen Schwingungstilger entbehrlich. Die Abstimmung des Schwingungstilgers in Prüfstandsversuchen ist besonders einfach möglich, da die Trägheitsmasse und der Federkörper ungehaftet verbunden sind und daher die Montage von verschiedenen Trägheitsmassen mit verschiedenen Federkörpern einfach und schnell erfolgen kann. Außerdem ist von Vorteil, daß das Recycling des Schwingungstilgers durch die lediglich durch Preßsitz verbundenen Teile vereinfacht ist und daß diesbezüglich problematische Werkstoffe, wie beispielsweise das aufgrund seiner hohen Dichte als Trägheitsmasse oftmals Verwendete Blei, einfach vom Elastomerwerkstoff des Federkörpers separiert werden kann.

Der Federkörper hat bevorzugt einen im wesentlichen doppel-T-förmigen Quer schnitt und weist auf der der Trägheitsmasse abgewandten zweiten Stirnseite eine weitere stopfenförmige Verdickung auf, die in eine kongruent gestaltete Ausnehmung des schwingenden Maschinenelements unter elastischer Vor spannung einpreßbar ist. Die Montage des Schwingungstilgers am schwingen den Maschinenelement ist dadurch ebenfalls besonders einfach durchführbar.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann der Federkörper rotations symetrisch ausgebildet sein. Eine rotationtssymetrische Ausgestaltung des Federkörpers, zumindest jedoch der Verdickungen, ist insofern von Vorteil, als die Ausnehmungen eine kongruente Gestalt aufweisen müssen und Bohrungen in der Trägheitsmasse und/oder dem Maschinenelement besonders einfach und kostengünstig herstellbar sind.

Das Verhältnis aus dem Durchmesser der Verdickung und dem Durchmesser des Stabs, der die Verdickungen miteinander verbindet, sollte zumindest drei betragen. Hierbei ist von Vorteil, daß durch ein derartiges Verhältnis sicherge stellt ist, daß sich die für einen festen Sitz der Verdickungen in den Ausneh mungen erforderliche Vorspannung nicht nachteilig auf die Gebrauchseigen schaften des Stabs und somit die Gebrauchseigenschaften des Federkörpers auswirkt.

Die Trägheitsmasse kann als Tilgerplatte ausgebildet sein und zumindest drei in Umfangsrichtung verteilte Ausnehmungen aufweisen, in die jeweils ein Federkörper einpreßbar ist.

Die Verdickungen und/oder die Ausnehmungen können auf den einander in Montagerichtung zugewandten Seiten eine Montageschräge aufweisen. Hierbei ist von Vorteil, daß eine Beschädigung und/oder ein übermäßig hoher abrasiver Verschleiß während der Montage der Verdickungen in die Ausnehmungen vermieden wird. Die Montageschrägen der Verdickungen können beispielsweise durch Rundungen im Bereich der beiden axialen Stirnseiten gebildet sein. Die Montageschrägen der Ausnehmungen werden bevorzugt durch 45°-Fasen gebildet.

In Abhängigkeit von den jeweiligen Gegebenheiten des Anwendungsfalls kann es von Vorteil sein, daß die Verdickungen außenumfangsseitig und/oder die die Ausnehmungen begrenzenden Wandungen eine Oberflächenprofilierung aufweisen. Die Oberflächenprofilierung kann beispielsweise durch eine erhöhte Rauhigkeit auf zumindest einer der einander zugewandten Oberflächen von Verdickung und/oder die die Ausnehmungen begrenzenden Wandungen gebildet sein. Die Tilgermasse besteht bevorzugt aus einem metallischen Werkstoff, wobei die die Ausnehmung begrenzenden Wandung eine gemittelte Rauhtiefe R_Z von zumindest 100, bevorzugt 300 µm aufweist. Die die Ausnehmungen begrenzenden Wandungen können nach einer anderen Ausgestaltung mit einer gewindeförmig eingedrehten Spirale versehen sein, um die Festigkeit durch eine zusätzliche formschlüssige Verbindung weiter zu verbessern. Der Federkörper, insbesondere zumindest eine der stopfen förmigen Verdickungen können mit Angriffsflächen für Werkzeuge versehen sein, um die stopfenförmigen Verdickungen in die kongruent gestalteten Ausnehmungen der Trägheitsmasse ziehen zu können.

Nachfolgend wird der erfindungsgemäße Schwingungstilger anhand der Figuren erläutert. Diese zeigen in jeweils schematischer Darstellung:

Fig. 1 den Querschnitt durch einen Federkörper, der mit einer Trägheitsmasse und einem Maschinenelement montiert ist,

Fig. 2 die Draufsicht auf eine Tilgerplatte, die mit drei Federkörpern verbunden ist,

Fig. 3 einen Ausschnitt aus einer Ausnehmung und einem Federkörper im Bereich seiner Verdickung, wobei die Ausnehmung und die Verdickung im nicht-montierten Zustand gezeigt sind.

In Fig. 1 ist ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Schwingungstilgers gezeigt, dessen Trägheitsmasse 1 mit dem Federkörper 2 ungehaftet durch Kraftschluß verbunden ist.

Der Federkörper 2 ist stabförmig ausgebildet und besteht ausschließlich aus einem elastomeren Werkstoff. Im Bereich seiner beiden Stirnseiten 3, 6 ist jeweils eine stopfenförmige Verdickung 4, 7 angeordnet, wobei die Verdickun gen 4, 7 jeweils in kongruent gestaltete Ausnehmungen 5, 8 der Trägheits masse 1 und des Maschinenelements 9 eingepreßt sind. Das Verhältnis aus dem Durchmesser der zweiten Verdickung 9 bezogen auf den Stab 12 ist in diesem Ausführungsbeispiel 3. Das Verhältnis aus dem Durchmesser der ersten Verdickung 4 zum Stab 12 ist größer als 3. Dadurch, daß das Verhältnis stets 3 oder größer ist, werden die Gebrauchseigenschaften des Federkörpers 2 trotz der hohen elastischen Vorspannung, mit der die Verdickungen 4, 7 in den jeweiligen Ausnehmungen 5, 8 angeordnet sind, nicht nachteilig beeinflußt.

Sowohl die umfangsseitigen Begrenzungen der Verdickungen 4, 7 als auch die die Ausnehmungen 5, 8 begrenzenden Wandungen der Trägheitsmasse 1 und des Maschinenelements 9 sind in diesem Ausführungsbeispiel zylindrisch ausgeführt. Davon abweichende Ausgestaltungen, beispielsweise kegelförmige Verdickungen, die in entsprechenden Ausnehmungen angeordnet sind, sind ebenfalls denkbar. Eine derartige Ausgestaltung bietet sich beispielsweise dann an, wenn eine relativ vergrößerte Berühungsfläche der Verdickungen mit den jeweils angrenzenden Maschinenteilen gefordert ist. Die kegelförmige Erweiterung des Querschnitts der Verdickung 4 erfolgt in Richtung der statischen Last der Trägheitsmasse 1. Ein Verlust der Trägheitsmasse 1 ist auch dann sicher ausgeschlossen, wenn der aus Gummi bestehende Federkörper 2 während einer langen Gebrauchsdauer des Schwingungstilgers geringfügig relaxiert.

In den hier gezeigten Ausführungsbeispiel sind sowohl die Verdickungen 3, 7 als auch die Ausnehmungen 5, 8 auf den einander in Montagerichtung zugewandten Seiten mit Montageschrägen 10, 11 versehen, um eine Beschädigung/Zerstörung des aus elastomeren Werkstoff bestehenden Federkörpers 2 während des Einpressens in die Trägheitsmasse 1 und/oder das Maschinenelement 9 zu vermeiden.

In Fig. 2 ist die Draufsicht auf das Ausführungsbeispiel aus Fig. 1 gezeigt. Es ist zu erkennen, daß die Trägheitsmasse 1 als Tilgerplatte ausgebildet ist und in Umfangsrichtung verteilt drei Ausnehmungen 5,1., 5.2, 5.3 aufweist, in die jeweils die ersten Stirnseiten 3 der Federkörper 2 eingepreßt sind. Die Montageschrägen der Ausnehmungen 5.1, 5.2, 5.3 sind als Fasen ausgebildet und mit dem Bezugszeichen 11 versehen.

In Fig. 3 ist jeweils ein Ausschnitt aus dem Federkörper 2 und der Trägheitsmasse 1 gezeigt, wobei der Federkörper 2 und die Trägheitsmasse 1 im nicht-montierten Zustand gezeigt sind. Der Durchmesser der Verdickung 4 ist geringfügig größer als der Druchmesser der Ausnehmung 5, sodaß sich nach dem Einpressen des inkompressiblen elastomeren Werkstoffs in die Ausnehmung 5 eine dauerhaltbare Preßpassung ergibt. Auf den einander zugewandten Seiten der Trägheitsmasse 1 und des Federkörpers 2 sind die Montageschrägen 10, 11 angeordnet.

Claims

1. Schwingungstilger, umfassend eine Trägheitsmasse (1), die kraftschlüssig mit zumindest einem Federkörper (2) verbunden ist, wobei der Federkörper (2) ausschließlich aus elastomerem Werkstoff besteht, im wesentlichen stabförmig ausgebildet ist und auf zumindest einer seiner Stirnseiten (3) mit einer stopfenförmigen Verdickung (4) versehen ist und wobei die Verdickung (4) unter elastischer Vorspannung in einer kongruent gestalteten Ausnehmung (5) der Trägheitsmasse (1) angeordnet ist.

2. Schwingungstilger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Federkörper (2) einen im wesentlichen doppel-T-förmigen Querschnitt aufweist und auf der der Trägheitsmasse (1) abgewandten zweiten Stirnseite (6) eine weitere stopfenförmige Verdickung (7), die in eine kongruent gestaltete Ausnehmung (8) eines schwingenden Maschinenelements (9) unter elastischer Vorspannung einpreßbar ist.

3. Schwingungstilger nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Federkörper (2) rotationssymmetrisch ausgebildet ist.

4. Schwingungstilger nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägheitsmasse (1) als Tilgerplatte ausgebildet ist und zumindest drei in Umfangsrichtung verteilte Ausnehmungen (5.1, 5.2, 5.3) aufweist, in die jeweils ein Federkörper (2) einpreßbar ist.

5. Schwingungstilger nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdickungen (4, 7) und/oder die Ausnehmungen (5, 8) auf den einander in Montagerichtung zugewandten Seiten eine Montageschräge (10, 11) aufweisen.

6. Schwingungstilger nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdickungen (4, 7) außenumfangsseitig und/oder die die Ausnehmungen (5, 8) begrenzenden Wandungen eine Oberflächenprofilierung aufweisen.