DE3520881A1

DE3520881A1 - Schlauch mit schwingungsabsorbierender eigenschaft

Info

Publication number: DE3520881A1
Application number: DE19853520881
Authority: DE
Inventors: Shizuo Inuyama Aichi Maeda
Original assignee: Sumitomo Riko Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Riko Co Ltd
Priority date: 1984-06-20
Filing date: 1985-06-11
Publication date: 1986-01-02
Also published as: JPS616494A; FR2566504B1; FR2566504A1

Description

Beschreibung

Die Erfindung betrifft einen Schlauch nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Dabei handelt es sich um einen Schlauch für die Verteilung von unter Druck stehenden Fluiden, der so gestaltet ist, daß ein Pulsieren oder Schwingen der von einer Druckmittelquelle gelieferten Fluide absorbiert und gedämpft wird, damit von dieser Schwingung herrührende Geräusche beseitigt werden.

Im allgemeinen enthalten Druckmittelsysteme wie Fahrzeugservolenkungen, eine Vielzahl von Hydraulik- oder Pneumatikdruckanlagen und ähnliches, eine Druckmittelquelle, etwa eine Pumpe, ein von dem Druckmittel (unter Druck stehendes Fluid) zu betreibendes Stellglied sowie Druckzuführ- und -abführrohre, die die Druckmittelquelle und das Stellglied miteinander verbinden. Gewöhnlich pulsiert das von einer Einspritzöffnung ausgestoßende Fluid, was zu einer Vibration des Druckzuführrohres und damit zu Geräuschen führt.

Bei starken Vibrationen ergeben sich Nachteile, wie ein instabiler Betrieb des Stellglieds und ähnliches.

Zur Beseitigung solcher Nachteile hat man als Druckzuführrohr einen schwingungsabsorbierenden Schlauch eingesetzt (JP-A-154586/1982). Der bekannte schwingungsabsorbierende Schlauch ist mit zwei flexiblen Rohren versehen, die sich innerhalb des Schlauchkörpers in entgegengesetzten Richtungen bewegen. Dieser Schlauch ist nicht nur schwierig zusammenzubauen, er ist auch teuer. Dieser Schlauch enthält darüber hinaus nur einen Hohlraum zwischen den beiden flexiblen Rohren, so daß die Schwingungsabsorptionswirkung gering ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Schlauch mit schwingungsabsorbierender Eigenschaft zu schaffen, der leicht

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zusammengebaut werden kann, preiswert herzustellen ist und darüber hinaus eine erhöhte Schwingungsabsorptionswirkung besitzt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Schlauch mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.

Dieser Schlauch enthält einen Schlauchkörper und wenigstens ein Schwingungsabsorptionselement, das innerhalb des Schlauchkörpers (im Durchgang des Schlauchkörpers) vorgesehen ist. Das Schwingungsabsorptionselement umfaßt einen Stopfen, der in den Schlauchkörper gesteckt ist, so daß er mit einem Teil der Innenwand des Schlauchkörpers in Berührung steht, sowie ein röhrenartiges Element mit wenigstens einem Teil, das an beiden Seiten des Stopfens gehalten wird und einen Außendurchmesser besitzt, der kleiner als der Innendurchmesser des Schlauchkörpers ist. Der so aufgebaute schwingungsabsorbierende Schlauch ist daher mit wenigstens zwei Reflex-Schwingungsdämpferteilen wie Reflexschalldämpferteilen versehen.

Der Schlauchkörper stellt hierbei ein Element dar, das am äußeren Umfangsrand des Schwingungsabsorptionselements gemäß der Erfindung angeordnet ist und gewöhnlich aus einem flexiblen Material (wie Gummi, Harz oder ähnlichem) bestehen wird. Der Schlauchkörper kann aber auch aus Metall sein.

Das Schwingungsabsorptionselement umfaßt den Stopfen, der im Inneren des Schlauchkörpers so angeordnet ist, daß er mit der Innenwand des Schlauchkörpers in Berührung steht, sowie das röhrenartige Element, das wenigstens aus einem Teil besteht und an beiden Seiten des Stopfens getragen wird. Der Stopfen kann aus Metall wie Stahl, Messing oder ähnlichem oder aus einem flexiblen Material wie Gummi,

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Harz oder ähnlichem bestehen. Der Stopfen wird in das Innere des Schlauchkörpers eingeführt und zwischen einem mittleren Abschnitt der Außenwand des röhrenartigen Elements und der Innenwand des Schlauchkörpers befestigt. Bei dem Stopfen kann es sich beispielsweise um einen Nippel handeln. Der Stopfen dient der Unterteilung des zwischen der Innenwand des Schlauchkörpers und der Außenwand des röhrenartigen Elements gebildeten Ringraumes in zwei Teile. Der Stopfen kann auf folgende Weisen befestigt werden. Er kann beispielsweise als erstes an der Außenwand des röhrenartigen Elements durch Verstemmen oder ähnliches befestigt werden und dann mit Hilfe eines Befestigungsglieds von der Außenseite des Schlauchkörpers her befestigt werden. Statt dessen kann der Stopfen zunächst nur an der Außenwand des röhrenartigen Elements angebracht und beide dann in den Schlauchkörper eingesteckt werden. Danach können Schlauchkörper, Stopfen und röhrenartiges Element mit Hilfe eines Befestigungsglieds auf einmal aneinander befestigt werden.

Der Stopfen kann in Axialrichtung in der Mitte des röhrenartigen Elementes angeordnet sein oder in Axialrichtung gegenüber dieser Mitte zur einen oder anderen Seite des röhrenartigen Elements versetzt sein. Die Lage des Stopfens ist abhängig von der Art der Schwingungen des in einen Einlaß des Schlauchs eintretenden Druckmittels zu entscheiden.

Das im Inneren des Schlauchkörpers befindliche röhrenartige Element besitzt einen Außendurchmesser, der kleiner als der Innendurchmesser des Schlauchkörpers ist und ist zu einem Stück mit dem Stopfen verbunden. Vorzugsweise besteht das röhrenartige Element aus einem flexiblen Schlauch. Dieses röhrenartige Element kann zwei Teile umfassen, die durch den Stopfen, etwa einen Nippel, miteinander verbunden sind.

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Das röhrenartige Element muß nicht Rohrform haben, sondern kann auch in der Form eines Balgs ausgebildet sein. Außerdem kann das röhrenartige Element mit einer Vielzahl kleiner Löcher in Radialrichtung versehen sein.

Zwei oder mehr Schwingungsabsorptionselemente können in Axialrichtung des Schlauchkörpers angeordnet sein.

An beiden Seiten des im Inneren des Schlauchkörpers befindliehen röhrenartigen Elements sind Reflex-Schwingungsdämpferteile (Schalldämpferteile) ausgebildet.

Die Schwingungsdämpferteile werden von Räumen mit einem vorbestimmten Durchmesser gebildet, der größer als der Außendurchmesser des röhrenartigen Elements ist, und von denen jeder einen zwischen der Innenwand des Schlauchkörpers und der Außenwand des röhrenartigen Elements gebildeten Ringraum sowie einen weiteren, mit dem Ringraum verbundenen Raum umfaßt, der an der Außenseite des röhrenartigen Elements ausgebildet ist. Die so gestalteten Schwingungsdämpferteile führen einen Teil des in den Einlaß des schwingungsabsorbierenden Schlauchs eintretenden Druckmittels in den erwähnten Ringraum, damit eine Reflexbewegung des Druckmittels vom Stopfen hervorgerufen wird und dadurch die Schwingung des Druckmittels absorbiert oder gedämpft wird. Die beiden Schwingungsdämpferteile können gleiche oder verschiedene axiale Längen besitzen. Die Länge der Schwingungsdämpferteile kann abhängig von der Art des Schwingens oder Pulsierens des Druckmittels geeignet ausgewählt werden.

Da gemäß der Erfindung wenigstens ein Schwingungsabsorptionselement in dem Schlauchkörper angeordnet ist, werden an beiden Seiten dieses einen Schwingungsabsorptionselements Schwingungsdämpferteile des Reflextyps gebildet. Als Folge

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davon kann die Schwingungsabsorptionswirkung des Schlauchs erhöht werden. Durch die Lage des Schwingungsabsorptionselements oder die Lage des Stopfens bezüglich des röhrenartigen Elements kann die Absorption der Schwingungen des Druckmittels in Abhängigkeit von deren Frequenz erfolgen.

Die Erfindung soll nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter bezug auf die Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt eines ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung,

Fig. 2 einen Längsschnitt eines zweiten Ausführungsbeispiels der Erfindung und

Fig. 3 eine grafische Darstellung von Testergebnissen.

Fig. 1 ist ein Längsschnitt eines Schlauchs mit schwinungsabsorbierender Eigenschaft entsprechend einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung. In Fig. 1 bezeichnen 1 einen Schlauchkörper aus Gummi (oder Nylon). Der Schlauchkörper 1 besitzt eine Innenwand 1a, die einen Hohlraum oder Durchgang begrenzt, durch den Druckmittel von einer Druckmittelquelle A über einen Einlaß 1b zu einem Stellglied B über einen Auslaß 1c dieses Durchgangs geliefert wird. In diesem Durchgang, das heißt im Inneren des Schlauchkörpers befindet sich ein Schwingungsabsorptionselement

S. Das Schwingungsabsorptionselement S besteht aus einem Nippel 2 (Stopfen), das an der Innnenwand 1a des Schlauchkörpers 1 befestigt ist, und einem flexiblen Rohr 3 das durch den Nippel 2 fest im Inneren des Schlauchkörpers 1 gehalten wird. Zur Befestigung des Schwingungsabsorptionselements S am Schlauchkörper 1 wird man gewöhnlich eine

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Befestigungshülse 4 verwenden, die auf einen bestimmten Teil der Außenwand des Schlauchkörpers 1 aufgepreßt wird. Der Nippel 2 wird vorher auf das flexible Rohr 3 gepreßt, und dann kann die Befestigungshülse 4 außen am Schlauchkörper 1 durch Verstemmen bzw. Anpressen befestigt werden. Alternativ können Nippel 2 und flexibles Rohr 3 zusammengesetzt aber noch nicht verstemmt werden, in den Schlauchkörper 1 eingeführt werden und die resultierende Anordnung dann mit Hilfe der Befestigungshülse 4 von der Außenseite des Schlauchkörpers 1 verstemmt werden. Diese vier Teile, das heißt der Schlauchkörper 1, der Nippel 2, das flexible Rohr 3 und die Befestigungshülse 4 können gleichzeitig aneinander befestigt werden.

Wenn das flexible Rohr 3 und der Nippel 2 fest im Schlauchkörper 1 angeordnet sind, dann ergeben sich die in Fig. 1 gezeigten Längen 11 und 12, die nun betrachtet werden sollen. Diese Längen 11 und 12 zeigen die Abstände von beiden Enden des Nippels 2 zu den beiden Enden 3a, 3b des flexiblen Rohrs 3. Zwischen der Länge 11 und der Länge 12 soll folgende Beziehung bestehen:

11/10 ζ 12 < 11

Das flexible Rohr 3 und der Nippel 2 müssen so zusammengesetzt werden, daß diese Beziehung erfüllt ist.

Zwischen der Außenwand des flexiblen Rohrs 3 und der Innenwand 1a des Schlauchkörpers 1 sind Ringräume 5, 6 gebildet, die je an einem Ende durch den Nippel 2 geschlossen sind. Ein Teil des dem Einlaß 1b zugeführten Druckmittels wird in den Ringraum 5 geführt und stößt dort gegen das eine Ende des Nippels 2. Das Druckmittel wird daher von diesem einen Ende des Nippels 2 reflektiert, wodurch das Pulsieren des Druckmittels absorbiert und ge-

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dämpft wird. Ein Teil des durch das flexible Rohr 3 gelangenden Druckmittels wird in den Ringraum 6 geführt. Dieser Teil des Drucmittels stößt gegen das andere Ende des Nippels 2 und wird von diesem reflektiert, so daß das Pulsieren des Druckmittels absorbiert und gedämpft wird.

Fig. 2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung. Gleiche Teile wie beim ersten Ausführungsbeispiel sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.

Das zweite Ausführungsbeispiel der Erfindung unterscheidet sich von dem ersten darin, daß Anschlußstücke C, D an beiden Enden des Schlauchkörpers 1 vorgesehen sind und daß Räume 11, 12 mit der Länge 13 bzw. 14 zwischen den Anschlußstücken C, D und den beiden Enden des flexiblen Rohrs 3 im Schlauchkörper 1 gebildet sind.

Die Anschlußstücke C, D dienen der leichteren Verbindung zwischen den beiden Enden des Schlauchkörpers 1 und der Druckmittelquelle A bzw. dem Stellglied B. Das eine Anschlußstück C enthält einen Nippel 13, der an einem Ende des Schlauchkörpers in dessen Inneres eingesteckt und befestigt ist, eine Hülse 14, die an dem einen Ende des Schlauchkörpers 1 befestigt ist, und einen Anschlußring 15, der am vorstehenden Ende des Nippels 13 befestigt ist. Das andere Anschlußstück D enthält einen Nippel 16, der am anderen Ende des Schlauchkörpers 1 in dessen Inneres gesteckt und dort befestigt ist, eine Hülse 17, die an diesem anderen Ende des Schlauchkörpers 1 befestigt ist, und einen Anschlußring 18, der am vorstehenden Ende des Nippels 16 befestigt ist. Die Anschlußstücke C und D werden so am Schlauchkörper 1 befestigt, daß die folgenden Beziehungen erfüllt sind:

13 = 20 - 45 mm

14 = 35 - 60 mm

q/m

Wenn von der Druckmittelquelle A ein pulsierender Druckr mittelstrom durch den Nippel 13 in den Raum 11 geliefert wird, wird ein Teil dieses pulsierenden Stroms in den Ringraum 5 zwischen der Außenwand des flexiblen Rohrs 3 und der Innenwand 1a des Schlauchkörpers 1 geführt. Dieser pulsierende Strom stößt gegen den Nippel 2 und wird von diesem zurückgestoßen, wobei sich ein Dämpfungseffekt ergibt, der die Schwingung des pulsierenden Stromes dämpft. Der durch das flexible Rohr gelangende pulsierende Strom erreicht den anderen Raum 12, und ein Teil dieses Stroms wird in den Ringraum 6 geführt. Dadurch wird die Schwingung des pulsierenden Stromes weiter gedämpft. Es ergibt sich insgesamt eine deutliche Dämpfung der Schwingungen bei dem durch den Nippel 16 strömenden Druckmittel.

Fig. 3 ist eine grafische Darstellung, die Testergebnisse des Schwingungsdämpfungseffekts zeigt.

Die Testbedingungen waren bei den Testbeispielen 1, 2 und 3 gleichermaßen wie folgt:
öltemperatur: 40⁰C

Drehzahl der Pumpe: 700 bis 2000 ü/min Lastdruck: 4,9 MPa

Innendurchmesser des Schlauchkörpers (aus Nylon): 9,5 mm Länge des Schlauchkörpers (ausschl. des Dämpferteiles):

370 mm Innendurchmesser des flexiblen Rohrs (aus Metall):

5,1 mm Außendurchmesser des flexiblen Rohrs: 7,3 mm

Schlauch gemäß der Erfindung:

Beispiel 1: 11 = 230 mm, 12 = 50 mm 13 = 25 mm, 14 = 25 mm Beispiel 2: 11 = 230 mm, 12 = 140 mm 13 = 25 mm, 14 = 25 mm

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Beispiel 3: 11 = 230 mm, 12 = 50 nun

13 = 25 mm, 14 = 50 mm

Aus Fig. 3 geht deutlich hervor, daß alle Schläuche gemäß der Erfindung verglichen mit dem herkömmlichen Schlauch eine starke Dämpfung über einen weiten Temperaturbereich besitzen.

Die vorbeschriebenen Ausführungsbeispiele machen nur von einem Schwingungsabsorptionselement S Gebrauch, es können aber in Axialrichtung des Schlauchkörpers zwei oder mehr Schwingungsabsorptionselemente S vorgesehen werden, und der Nippel 2 und die Befestigungshülse 4 können mit den jeweiligen flexiblen Rohren 3 der Schwingungsabsorptionselemente S verbunden werden.

Bei den in den Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispielen wird nur ein flexibles Rohr verwendet. Statt dessen können zwei flexible Rohre am Nippel 2 befestigt werden, die innerhalb des Nippels 2 voneinander getrennt sind.

Claims

10 15 Patentansprüche

1. Schlauch mit schwingungsabsorbierender Eigenschaft mit einem Schlauchkörper (1) und wenigstens einem Schwingungsabsorptionselement (S), das innerhalb des Schlauchkörpers angeordnet ist, gekennzeichnet durch

einen Stopfen (2), der innerhalb des Schlauchkörpers (1) angeordnet ist und dessen Innenwand (1a) berührt und

ein röhrenartiges Element (3) aus wenigstens einem Stück, das innerhalb des Schlauchkörpers (1) angeordnet ist, von dem Stopfen (2) getragen wird und einen vorgegebenen Durchmesser kleiner als der Innendurchmesser des Schlauchkörpers (1) besitzt,

wobei wenigstens zwei Dämpferteile des Reflextyps im Inneren des Schlauchkörpers (1) an beiden Seiten des Schwingungsabsorptionselements (S) vorhanden sind, von denen jeder von der Innenwand (1a) des Schlauchkörpers (1) der Außenwand des Schlauchkörpers (1), der Außenwand des röhrenartigen Elements (3) und dem Stopfen (2) gebildet wird.

2. Schlauch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Stopfen (2) in Axialrichtung in der Mitte des röhrenartigen Elements (3) oder in Axialrichtung gegenüber der Mitte versetzt angeordnet ist.

3. Schlauch nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß das röhrenartige Element (3) ein flexibler Schlauch ist.

4. Schlauch nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß jeder der Dämpferteile einen zwischen der Außenwand des röhrenartigen Elements (3) und einem Teil der Innenwand des Schlauchkörpers (1) gebildeten Ringraum (5, 6) und einen Raum umfaßt, der mit dem Ringraum in Verbindung steht und zwischen einem anderen Teil der Innenwand (1a) des Schlauchkörpers und einem Seitenende des röhrenartigen Elements (3) gebildet ist.

5. Schlauch nach einem der vorhergehenden Ansprüche ferner gekennzeichnet durch jeweils ein an den beiden Enden des Schlauchkörpers (1) vorgesehenes Anschlußstück (C, D).

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