DE29807872U1

DE29807872U1 - Schwingungsabsorber

Info

Publication number: DE29807872U1
Application number: DE29807872U
Authority: DE
Original assignee: VEIT GUENTHER DIPL ING FH
Current assignee: VEIT GUENTHER DIPL ING FH
Priority date: 1998-05-04
Filing date: 1998-05-04
Publication date: 1998-09-03
Anticipated expiration: 2008-05-05

Description

Beschreibung des Gebrauchsmusteis Schwingungsabsorber

Das Gebrauchsmuster betrifft ein System zum Absorbieren von Schwingungen an Strukturen an denen sehr hohe Temperaturen entstehen können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, &iacgr;&ogr; bekannte Schwingungsabsorber so zu gestalten, daß sie einer Dauertemperaturbelastung von min. 400⁰C standhalten und die dynamischen Eigenschaften wie Dämpfung und Steifigkeit in einem großen Temperaturbereich beibehalten.

Stand der Technik ist im Allgemeinen der, daß Strukturen, wie z.B. Eisenbahnräder, Stahlbehälter, Motoren- und Getriebekomponenten, etc., durch das Ankoppeln von Schwingungsabsorbern, Schwingungstilger oder sogenannten Dämpfungsfolien, die aus zwei oder mehreren verklebten Blechen bestehen (constraint layer), gedämpft werden, um die Körperschallabstrahlung zu verringern. Bei den bestehenden Systemen sind im Allgemeinen die verwendeten Dämpfungsmaterialien meist aus einem elastomeren Werkstoff wie Kunststoff, Gummi oder Silikon. Diese Materialien haben den Nachteil, daß sie bei höheren Temperaturen sehr schnell verspröden bzw. sogar verbrennen. Bei sehr niedrigen Temperaturen werden diese Materialien glashart. Die Schwingungsabsorber verändern bzw. verlieren ihre Wirkung unter dem Einfluß der Temperatur. Bei Kunststoffen ist diese Änderung stärker ausgeprägt im Vergleich zu den Silikonmaterialien, die auch bei sehr niedrigen Temperaturen eingesetzt werden können.

Der Nachteil der Eigenschaftsänderung des Dämpfungsmaterials betrifft insbesondere die Schwingungsabsorber, die aus dem Patent DE 3316759 Cl bekannt sind. Sie besitzen eine Schichtfolge von Metallplatten und Dämpfungsmaterial und sind mittig miteinander verbunden, sodaß durch diese Anordnung und Kopplung einzelne frei schwingende Zungen entstehen. Die Zungen sind auf bestimmte Frequenzen, die an der schwingenden und körperschallabstrahlenden Struktur absorbiert werden sollen, abgestimmt. Dies hat den Nachteil, daß sich mit stark ändernder Temperatur, infolge der.Änderung der dynamischen Eigenschaften des Dämpfungsmaterials, die Eigenschaft des Absorbers soweit ändern kann, daß der Absorber verstimmt ist und nicht mehr effektiv wirkt.

Wenn die Dämpfungsmaterialien der Schwingungsabsorber oder -tilger bei den zu hohen Temperaturen verspröden oder verbrennen, verlieren sie ihre Wirkung und müssen ausgetauscht werden.

Dieses Problem wird mit den in den Schutzansprüchen 1 bis 6 aufgeführten Merkmalen gelöst. Die in den neuen Absorbern benötigte Dämpfung wird erreicht mit speziell gewebten Metalldrahtgestricken, die nach dem Prinzip der coulomb'schen Reibung funktionieren.
Der VorteiJ dieser Erfindung ist, daß die aus den Patenten DE 3113268C2, DE 4442779C2,

4343008C2, DE 3120068, EP 0 047 3S: Bl und dem Gebrauchsmuster G 81 14 906.9 bekannten Schwingungsabsorber auch bei Temperaturen bis zu 1.000° C eingesetzt werden können ohne unwirksam zu werden.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist eine weitgehende Temperaturunabhängigkeit des Dämpfungsmaterials bezüglich den dynamisehen Eigenschaften. D.h. die Dämpfung und die Steifigkeit des Absorbers bleibt in einem sehr großen Temperaturbereich nahezu konstant.

Die Umweltverträglichkeit ist hier ebenso hervorzuheben. Die Absorber können beim Recycling bzw. beim Einschmelzen der nicht mehr benötigten Struktur in einem Hochofen, an der Struktur montiert bleiben, da keine, wie im Gegensatz beim Verbrennen von viskoelastischen Materialien, umweltschädlichen Stoffe entstehen. Ein ohne großen Aufwand durchführbares Recycling der Absorber selbst ist gewährleistet, da die Demontage der Schwingungsabsorber mit Anschließendem trennen der unterschiedlichen Materialien entfällt.

Bevorzugte Ausfuhrungsformen des Erfindungsgedankens ergeben sich aus den Unteransprüchen und sind anhand der in Figuren teilweise schematisch dargestellten Ausfuhrungsbeispielen näher beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht von einem Schwingungsabsorber ohne Halterung, an eine ebene Struktur angekoppelt.

Fig. 2 eine Seitenansicht von einem Schwingungsabsorber mit Halterung, an eine unebene Struktur angekoppelt.

Fig. 3 eine Seitenansicht von einem Schwingungsabsorber mit Halterung, an einer gekrümmten Struktur angekoppelt.

Fig. 4 eine Seitenansicht von einem gekrümmten Schwingungsabsorber ohne Halterung, an eine Struktur angekoppelt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, deren Aufbau aus den Patenten DE 4442779 C2 und DE 3113268 C2 bekannt ist, wird anhand folgender Beschreibung erläutert.

Der aus Metallplatten und Dämpfungsmaterial geschichtete Schwingungsabsorber (2), ist so zu modifizieren, daß zwischen den frei schwingenden Absorberplatten (2.2) als Abstützung ein speziell auf die Eigenschaften des Absorbers abgestimmtes Metalldrahtgestrick (2.1) eingesetzt wird. Die Eigenschaften des Absorbers sind aus den Massen und den Federkonstanten der Massen- und Federelemente entsprechend einstellbar. Er kann entsprechend der Struktur auf den zu absorbierenden Frequenzbereich abgestimmt werden. Die entsprechende Impedanzanpassung an die Struktur bewirkt eine sehr effektive Körperschall- und Luftschallreduzierung, die gemäß der neuen Erfindung nun auch insbesondere bei Dauertemperaturen, die an dem Absorber enstehen, über 150°C möglich ist. Die Temperaturgrenze nach oben ist bestimmt durch die Temperaturbeständigkeit des Materials des

Metalldrahtgestricks.

Die aus einer Schichtfolge von Metall- und Metallgestrickplatten bestehenden Absorber

(2) können entweder direkt oder über eine Halterung (1) an der zu dämpfenden Struktur (4,5,6) befestigt werden. Die Halterung (1) hat den Vorteil, daß auch an gekrümmten Flächen wie z.B. die Innenfläche eines Schienenradreifens (Figur 3, Nr. 5), oder die Oberfläche eines Motorgehäuses (Figur 2, Nr. 6), ebene Metallplatten, die kostengünstiger zu fertigen und universeller anwendbar sind, eingesetzt werden können. Die Schwingungsabsorber ohne Halterung (1) können an der Struktur direkt mit den zur Vorspannung des Absorbers benötigten Befestigungselementen (3) angekoppelt werden.

Claims

Schutzansprüche

1.) Schwingungsabsorber (2) bestehend aus einer Schichtfolge von Metallplatten (2.2) und Dämpfungsmaterial (2.1), an eine in gleicher Orientierung befindlichen, schwingenden und körperschallabstrahlenden Struktur (4,5,6) gekoppelt, dadurch gekennzeichnet, daß das in der Schichtfolge befindliche Dämpfungsmaterial (2.1) aus einem Metalldrahtgestrick besteht.

2.) Schwingungsabsorber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schichtfolge von Metallplatten (2.2) und Metalldrahtgestricken (2.1) mit einer einstellbaren, kraftschlüssigen Verbindung (3), deren Kraft ortogonal zu der Schichtfolge des Schwingungsabsorbers wirkt, vorgespannt ist.
3.) Schwingungsabsorber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die. Schichtfolge von Metallplatten (2.2) und Metalldrahtgestricken (2.1) mit einer Nietverbindung, deren Spannkraft ortogonal zu der Orientierung der Schichtfolge des Schwingungsabsorbers, einmalig vorgespannt ist.

4.) Schwingungsabsorber nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallplatten (2.2) und Metalldrahtgestricke (2.1) in der Schichtfolge des Schwingungsabsorbers eine Krümmung, die der Oberflächengeometrie der anzukoppelnden, schwingenden und körperschallabstrahlenden Struktur entspricht, aufweisen.
5.) Schwingungsabsorber nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallplatten (2.2) und Metalldrahtgestricke (2.1) in der Schichtfolge des Schwingungsabsorbers eine Krümmung, die der Oberflächengeometrie der anzukoppelnden, schwingenden und körperschallabstrahlenden Struktur entspricht, aufweisen.

6.) Schwingungsabsorber nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schichtfolge von Metallplatten (2.2) und Metalldrahtgestricken (2.1) an eine davon lösbaren Halterung (1), die an einer Seite eine an die Oberflächengeometrie der schwingenden und körperschallabstrahlenden Struktur angepaßten und akustisch wirksamen Koppelfläche besitzt, angekoppelt ist.