DE4034127A1 - Mittel zur daempfung von anschlaggeraeuschen von zwei teilen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Mittel zur Dämpfung von An­ schlaggeräuschen von zwei entlang einer Achse aufeinander zu bewegbaren Teilen. In Geräten aller Art findet man sehr häu­ fig Teile, die beim Betrieb des Gerätes aneinander schlagen. Weiterhin ist es oft notwendig, Geräusche, die beim Betrieb des Gerätes entstehen, möglichst zu dämpfen. Es ist daher durchaus bekannt, zwischen den einander anschlagenden Teilen Dämpfungselemente, zum Beispiel Gummiringe, einzulegen, die eine entsprechende Geräuschdämpfung bewirken.

Dieses Problem tritt zum Beispiel auch bei Bremskraftreglern in Kraftfahrzeugen auf. Die Anschlaggeräusche sollen hier deswegen unterdrückt werden, weil sie vom unkundigen Fahrer als Hinweis auf einen Defekt am Fahrzeug interpretiert wer­ den könnten. Hier hat sich aber gezeigt, daß lediglich das Zwischenlegen von Dämpfungselementen keine ausreichende Ge­ räuschminderung hervorruft, und daß unter Umständen die Funktionsweise des Gerätes beeinträchtigt ist.

Eine Verbesserung kann erzielt werden, indem die radiale Ausdehnung des Dämpfungselementes beim Zusammenquetschen zu begrenzt wird. Dies hat zur Folge, daß in der Anfangsphase - unmittelbar nachdem das Dämpfungselement in Anlage an beide Teile kommt - zunächst noch eine Formänderung des Elementes auftritt. Sobald eine weitere radiale Beweglichkeit des Ele­ mentes durch eine entsprechende radiale Einfassung begrenzt wird, ist nur noch eine Kompression möglich. Dadurch läßt sich in geeigneter Weise die Steifigkeit des Elementes wäh­ rend des Zusammenquetschens ändern, wodurch offensichtlich die o.g. Vorteile erzielt werden können.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung des Dämpfungsmittels insbe­ sondere bei rotationssymmetrischen Teilen ist in den Unter­ ansprüchen beschrieben.

Im folgenden soll anhand eines Ausführungsbeispiels der Er­ findungsgedanke näher erläutert werden.

Der erste Teil besteht aus einem zylinderförmigen Kolben 1, an den sich in axialer Richtung ein Kopf 2 anschließt, der wiederum in Eingriff steht mit einem Druckbegrenzer bzw. Druckregler 3. Der zweite Teil besteht aus einer Führungs­ hülse 4, wobei der Kolben 1 in der Hülse mit geringer Spiel­ passung gleitet. Aus der einen Seite der Hülse ragt der Kopf 2 hinaus, während die andere Seite der Hülse durch ein Bo­ denstück 5 verschlossen ist. An der Hülse 4 bzw. dem Boden­ stück 5 greift eine nicht dargestellte Steuerfeder an, deren Wirkkraft lediglich durch den Pfeil F angedeutet werden soll. Die Führungshülse ist mit einen Außengewinde 6 verse­ hen, an der ein Hebel angeschraubt werden kann, an dem eben­ falls die Steuerfeder angreifen kann. Der Kolben 1 weist von Bodenstück 5 einen definierten Abstand (Spalt 16) auf.

An ihrem offenen Ende weist die Hülse einen Kragen 7 auf, der sich radial nach außen erstreckt und dessen Seitenfläche als Anschlagfläche für einen Gummiring 9 dient. Am Übergang zwischen dem Kolben 1 und dem Kopf 2 ist ein weiterer Kragen 8 angeformt, der sich radial nach außen erstreckt und dem ersten Kragen 7 gegenüberliegt. Auch dieser Kragen 8 weist eine Anschlagfläche für einen Gummiring 9 auf. Der Gummiring 9 ist auf den Kolben 1 gesteckt, und befindet sich zwischen den Anschlagflächen der Kragen 7 und 8. Der Gummiring 9 hat ein rechteckig bzw. quadratisches Profil. Andere Querschnit­ te (z. B. rund) sind auch möglich. Durch die Wahl des Quer­ schnitts kann der Übergang zwischen der Verformungsphase und der Kompressionsphase beeinflußt werden. Damit der Ring auf dem Kolben unverschiebbar liegt, kann eine Verspannung des Rings eingestellt werden, das heißt, daß der Innendurchmes­ ser des Rings vor der Montage kleiner ist als der Außen­ durchmesser des Kolbens.

Die radiale Einfassung des Gummiringes 9 wird nun wie folgt gebildet. Die innere Einfassung ist Mantelfläche des Kolbens 1. Der Innendurchmesser des Gummiringes 9 entspricht dem Durchmesser des Kolbens 1.

Die äußere Einfassung ist wie folgt gebildet. Am Kragen 7 der Führungshülse 4 ist ein Anschlagring 10 angeformt, der sich in axialer Richtung erstreckt und dessen Innendurchmes­ ser ein wenig größer ist als der Außendurchmesser des Gummirings 9. Dadurch entsteht ein Spalt 11 zwischen dem Gummiring und dem Anschlagring 10.

Der Gummiring ist nun von allen Seiten eingefaßt, und zwar in axialer Richtung durch die Anschlagflächen an den Kragen 7 und 8 und in radialer Richtung durch die Mantelfläche des Kolbens 1 und der inneren Ringfläche des Anschlagrings 10.

Die Flächen schließen einen Ringraum ein, der im Querschnitt rechteckig ist.

Es sei noch hingewiesen auf eine Druckfeder 15 zwischen dem Kolben 1 und dem Bodenstück 5 der Hülse 4, diese sorgt für eine Vorspannung des Kolbens 1 bzw. des Kopfs 2 gegen den Druckregler 3.

Wie schon angedeutet, kann das Element eingesetzt werden in Verbindung mit Bremsdruckbegrenzern oder Bremsdruckreglern, wobei in der Skizze lediglich eine schematische Andeutung erfolgt. Mit 3 ist das Schaltbild eines Bremsdruckbegrenzers dargestellt, der in eine Bremsleitung 12 zwischen einem Hauptbremszylinder 13 und einer Radbremse 14 angeordnet ist. Sobald der Druck im Hauptbremszylinder 13 einen bestinmten Wert erreicht, der durch die Steuerkraft F bestinmt ist, sperrt der Druckbegrenzer, so daß der Druck in der Radbremse 14 auch bei weiter ansteigendem Druck im Hauptbremszylinder 13 konstant bleibt. Das System kann ebenso eingesetzt werden bei Bremsdruckreglern, bei dem der Druck in der Radbremse oberhalb eines bestinmten Schaltraumdruckes nur noch in ei­ nem geminderten Verhältnis zum Hauptzylinderdruck ansteigt.

Das System arbeitet wie folgt:

Der Kopf 2 liegt am Druckbegrenzer 3 an, der karosseriefest eingesetzt ist. Die Führungshülse 4 ist mit einer Steuerfe­ der verbunden, die ihr Widerlager an einem radfesten Punkt hat. Bei Bewegungen der Karosserie gegenüber dem Rad werden Kolben 1 und Führungshülse 4 gegeneinander verschoben, wobei der Kolben 1 wegen der Vorspannung der Druckfeder 15 in An­ lagen am Regler 3 bleibt. Die Figur zeigt die Grundstellung der Teile, wobei der Ring an der Anschlagfläche der Kragen 7 und 8 anliegt. Bei einer Druckbeaufschlagung des Brems­ systems wird bei Erreichen eines bestimmten Druckes ein Steuerkolben im Regler 3 bewegt, an dem der Kopf 2 abge­ stützt ist. Dieses bewegt sich nun in die Hülse hinein. Da­ bei wird der Gummiring gequetscht, wodurch er sich radial ausdehnt. Eine Ausdehnung nach innen wird in diesem Ausfüh­ rungsbeispiel verhindert, da der Gummiring eng an der Man­ telfläche des Kolbens 1 anliegt. Der Gummiring wird sich da­ her nach außen ausdehnen, und sich dabei in axialer Richtung abflachen. Die Elastizität des Gummirings 9 wird in dieser Phase durch seine Formelastizität bestimmt. Sobald der Außenrand des Gummirings den Anschlagring 10 erreicht, ist die Verformung des Ringes nach außen gehindert, so daß keine weitere Verformung des Ringes stattfinden kann. Vielmehr wird der Ring 9 von den vier Anschlagflächen an den Kragen 7, 8, am Kolben 1 und am Anschlagring 10 begrenzt. Eine Bewe­ gung der Teile aufeinander zu ist nun nur noch durch Kom­ pression des Ringes, also eine Volumenänderung zu erreichen, so daß die Elastizität des Ringes nur noch durch eine Kom­ pressionselastizität bestimmt wird. An dieser Stelle sei an­ gemerkt, daß der Außendurchmesser des Kragens 8 natürlich kleiner sein muß als der Innendurchmessers des Anschlagrings 10, so daß der Kragen 8 in den Anschlagring 10 einfahren kann. Sobald der Kolben den Spalt 16 überfahren hat, legt er sich am Bodenstück an. Damit wird eine weitere Quetschung des Gummirings unterbunden, wodurch Beschädigungen des Rin­ ges durch zu starke Quetschung vermieden wird. Die Länge des Spalts muß so gewählt werden, daß bei Anlage des Kolbens 1 an das Bodenstück 5 die Relativgeschwindigkeit der Teile weitgehend abgebaut wird.

Bezugszeichenliste

 1 Kolben
 2 Kopf
 3 Bremsdruckbegrenzer
 4 Führungshülse
 5 Bodenstück
 6 Gewinde
 7 Kragen
 8 Kragen
 9 Gummiring
10 Anschlagring
11 Spalt
12 Bremsleitung
13 Hauptbremszylinder
14 Radbremszylinder
15 Druckfeder
16 Spalt

Claims (6)

1. Mittel zur Dämpfung von Anschlaggeräuschen von zwei ent­ lang einer Achse aufeinander zu verschiebbaren Teilen (1, 4), bestehend aus einem Dämpfungselement (9), das zwi­ schen den Teilen vorgesehen ist und in axialer Richtung quetschbar ist, wobei das Element sich bei Quetschung ra­ dial ausdehnt, und mit einer Einfassung (10) des Elemen­ tes bestehend aus einer radial inneren und einer radial äußeren Anschlagfläche, die nur eine radial begrenzte Ausdehnung des Elementes zulassen.

2. Mittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Dämpfungselement aus Gummi besteht.

3. Mittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Teile rota­ tionssymmetrisch ausgebildet sind und je einen Kragen (7, 8) aufweisen, zwischen denen das Element (9) angeord­ net ist, und daß das Element aus einem elastischen Ring (9) besteht.

4. Mittel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Teil einen zy­ linderförmigen Kolben (1) aufweist, auf dem der elasti­ sche Ring (9) aufgesteckt ist, so daß der Innendurchmes­ ser des elastischen Ringes (9) dem Außendurchmesser des Kolbens (1) entspricht, und daß am Kragen (7) des zweiten Teils ein Anschlagring (10) in axialer Richtung angeformt ist, dessen Innenfläche die radial äußere Begrenzung für die radiale Ausdehnung des elastischen Rings (9) dar­ stellt.

5. Mittel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser des äußeren Randes des elastischen Rings (9) kleiner ist als der Innenrand des Anschlagrings (10).

6. Mittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Beweglichkeit der Teile zueinander begrenzt ist (Spalt 16), so daß die axiale Quetschung des elastischen Elements endlich ist.