DE3347827C2

DE3347827C2 -

Info

Publication number: DE3347827C2
Application number: DE19833347827
Authority: DE
Inventors: Michael 8039 Puchheim De Ghibu; Volker Dr. 8034 Germering De Haertel; Carl 8028 Taufkirchen De Heynemann; Manfred 8037 Olching De Raubach
Original assignee: Metzeler Kautschuk GmbH
Current assignee: Metzeler Kautschuk GmbH
Priority date: 1983-05-10
Filing date: 1983-05-10
Publication date: 1987-08-20
Also published as: DE3347827A1

Description

Die Erfindung betrifft einen mitschwingenden, volumen ändernden Resonator in Form eines Silators (eingetragenes Warenzeichen der Messerschmitt-Bölkow-Blohm GmbH) der im Ober begriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung.

Ein solcher Resonator geht beispielsweise aus der DE-AS 28 34 823, der DE-AS 26 32 290 und der DE-AS 29 47 026 hervor und weist ein linsenförmig gewölbtes Gehäuse, insbesondere aus einem Stahlblech, auf, dessen Kalotten hohlraum evakuiert ist. Statt Stahlblech können auch andere Materialien, beispielsweise Aluminium oder Kunst stoffe, verwendet werden.

Solche Resonatoren werden zur Schalldämmung in Luft und anderen gasförmigen, dampfförmigen und flüssigen Medien eingesetzt, wobei das linsenförmige Gehäuse durch die Schallschwingungen in Schwingungen versetzt wird, dadurch die Schallschwingungen absorbiert und damit der Schallpegel verringert werden kann.

Die Absorption der Schallschwingungen erreicht ihr Maxi mum im Bereich der Eigenfrequenz des Silators, die wiederum im wesentlichen von der Wandstärke, der Wöl bungshöhe und dem Durchmesser des linsenförmigen Ge häuses abhängt, wie in der DE-AS 29 47 026 angegeben wird.

Diese physikalisch bedingte Einschränkung führt in der Praxis dazu, daß sich unter Berücksichtigung dieser Parameter nur Silatoren fertigen lassen, deren Eigen frequenz etwa bei 600 Hz liegt. Es gibt jedoch viele Anwendungsfälle, bei denen geringere Frequenzen gedämpft werden müssen; als Beispiel soll die Dämpfung des Motor lärms eines Kraftfahrzeuges genannt werden, wobei ange strebt wird, auch Schallschwingungen mit Frequenzen im Bereich von 100 bis 300 Hz zu dämpfen. Dies ist mit den bisher vorhandenen Silatoren nicht möglich.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, einen Resonator der angegebenen Gattung zu schaffen, mit dem auch Schallschwingungen mit extrem niedrigen Frequen zen im Bereich von etwa 100 bis 400 Hz gedämpft werden können.

Dies wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale erreicht.

Zweckmäßige Ausführungsformen sind in den Unteransprü chen zusammengestellt.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile beruhen auf der experimentell bestätigten Überlegung, das Gehäuse des Silators mit einer dünnen Metallschicht zu umgeben und den Zwischenraum zwischen der Metallschicht und dem Gehäuse mit einer relativ schweren Flüssigkeit zu füllen, wodurch die Eigenfrequenz des Silators zu niedrigen Frequenzwerten hin verschoben wird.

Die Beschichtung sollte aus einem Metall mit extrem geringer Biegesteifigkeit bestehen; hierfür kommen ins besondere Blei, Antimon oder Zinn in Frage. Dabei kann auch mit einer sehr dünnen Beschichtung zusätzlich eine höhere Temperaturfestigkeit und Korrosionsbeständigkeit des Silators erreicht werden.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungs beispiels unter Bezugnahme auf die beiliegende, schema tische Zeichnung näher erläutert, deren einzige Figur einen Schnitt durch eine Ausführungsform des erfindungs gemäßen Silators zeigt.

Aus der Figur ist ein allgemein durch das Bezugszeichen 30 angedeuteter Silator mit einer Zwischenplatte 32 und mit linsenförmig gewölbten Gehäuseplatten 34 und 36 ersichtlich; die Zwischenplatte 32 hat Rechteck- oder Quadratform und ist mit einer kreisförmigen Öffnung versehen. Die beiden dünnen, linsenförmig gewölbten Gehäuseplatten 34 und 36 sind mit den Randbereichen der Zwischenplatte 32 verbunden und bilden das Gehäuse des Silators 30. Der Kalottenhohlraum dieses Gehäuses ist evakuiert.

Die Platten 32, 34 und 36 bestehen aus einem Metallblech oder aus Kunststoff.

Die gesamte Außenfläche dieses Silators 30 ist durch eine Beschichtung 38 aus einem Metall umgeben, insbesondere Zinn, Antimon, Blei oder einer Legierung dieser Metalle.

Wie man aus der Figur erkennt, ist die Beschichtung 38 aus dem Metall nur an den Randbereichen der Zwischen platte 32 mit den Gehäuseplatten 34 und 36 verbunden. Der dadurch entstehende Zwischenraum zwischen den linsenför mig gewölbten Gehäuseplatten 34, 36 und der Metallschicht 38 wird durch eine Flüssigkeit 40 gefüllt, beispielsweise Wasser oder Öl. Dadurch läßt sich eine Verschiebung der Eigenfrequenz des Silators 30 zu niedrigen Frequenzen hin erreichen, wie sie für Anwendungsfälle erforderlich ist, bei denen Schallschwingungen im Bereich von 50 bis 150 Hz gedämpft werden müssen.

Um die Dicke der Flüssigkeitsschicht 40 so gering wie möglich zu halten, sollte eine Flüssigkeit mit einem spezifischen Gewicht von mindestens 1 g/cm³ verwendet werden. Zu diesem Zweck können der Flüssigkeit, z. B. Wasser oder Öl, Materialien mit hohem spezifischen Ge wicht zugesetzt werden.

Experimentelle Untersuchungen an einem solchen Silator haben ergeben, daß sich im Vergleich mit einem Silator ohne Metallschicht und ohne "flüssige" Zwischenschicht eine Verschiebung seiner Eigenfrequenz zu niedrigeren Werten hin ergibt; es wird beispielsweise möglich, einem herkömmlichen Silator, dessen Eigenfrequenz bei etwa 900 Hz liegt, durch die angegebenen Maßnahmen eine Eigenfre quenz von etwa 450 Hz zu geben, wie sie insbesondere für den Einsatz im Kraftfahrzeugbau wesentlich ist.

Bei Bedarf kann die Metallschicht noch zusätzlich durch eine Schicht aus einem weichen, elastomeren Material, z. B. Gummi mit einer Shore A Härte von weniger als 50, umgeben sein. Dieses Material sollte ein spezifisches Gewicht von mindestens 0,8 g/cm³ haben, was gegebenen falls durch den Zusatz von schweren Füllstoffen wie Bleisulfid oder Mennige erreicht wird.

Claims

1. Mitschwingender, volumenändernder Resonator in Form eines Silators

a) mit einem linsenförmig gewölbten Blech-Gehäuse, dessen Kalottenhohlraum evakuiert ist, und
b) mit einer das Gehäuse vollständig umgebenden Be schichtung,

dadurch gekennzeichnet, daß

c) die Beschichtung aus einer dünnen Metallschicht ( 38) besteht, die nur mit dem äußeren Randbereich des Gehäuses (34, 36) verbunden ist, und daß
d) der Zwischenraum zwischen der Metallschicht (38) und dem Gehäuse (34, 36) mit einer Flüssigkeit gefüllt ist, deren spezifisches Gewicht größer als 0,8 g/cm³, insbesondere größer als 1,0 g/cm³, ist.

2. Resonator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Metall für die Beschichtung Blei, Antimon, Zinn oder Legierungen dieser Metalle verwendet wird.

3. Resonator nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Flüssigkeit Wasser und Öl mit Zusätzen aus Materialien mit hohem spezifischem Gewicht verwendet wird.

4. Resonator nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich auf der Metallschicht (38) eine zusätzliche Absorptionsschicht aus einem weichen, leich ten, elastomeren Material befindet.