DE9307059U1 - Dämpfungselment - Google Patents

Description

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EUROPEANPATENTATTORNEY W-3556 Niederweimar

Altred Schmidt, W-3577 Neustadt/Hessen G 677

Dämpfungse lernent

Beschreibung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Dämpfungselement gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 sowie seine Verwendung gemäß den Ansprüchen 8 bis 10.

Stoß- und Schwingungsdämpfung sowie Schalldämmung sind in vielen technischen Bereichen wichtig, beispielsweise zur elastischen Lagerung von Maschinen, zur Isolierung von Motoren und Pumpen, im Apparate- und Anlagenbau usw. Hierzu wurden bereits zahlreiche Mittel vorgeschlagen. Üblich sind Teleskopdämpfer , Gummi-Metal 1-Puf f er, "Schwingnietal L" -EIemente, Verbundkörper aus elas tischen! Material mit Metallteilen, KuI issenschalldämpf er u. dgl. In DE 24 33 024 Al ist eine Vorrichtung mit zwei starren Plattenkörpern beschrieben, zwischen denen lose Federkissen wirr angeordnet sind, die - wie ein Federelement gemäß DE 75 15 117 Ul - aus Granulaten oder Schnitzeln von gebrauchtem Kautschukvulkanisat bestehen können. Durch Dichtsetzen des Dämmstoffes und/oder durch Randkontakt der Befestigungskörper kommt jedoch eine Körperschall-Übertragung zustande, die Vibrationen unerwünscht weiterleitet.

Dies vermeidet ein hauptsächlich für Maschinenfüße geeigneter Schwingungsdämpfer nach EP 0 521 370 Al, der in topfartigen Behältern Mahlgut bzw. Schnitzel aus Zellvulkollan aufweist, die eine dämpfungselastische Luftfederung ermöglichen. Hierbei sind allerdings zylindrische Fassungen notwendig; auch muß zumindest punktuell, nämlich an einigen Umfangssteilen, eine Deckelplatte durch Sicherungsbolzen gehalten werden.

Es ist ein wichtiges Ziel der Erfindung, Dämpfungselemente der letztgenannten Art mit möglichst einfachen Mitteln so zu verbessern, daß sie sich vorgegebenen Raumverhältnissen und Formen leicht anpassen und daher vielfältig einsetzbar sind. Hierzu soll insbesondere bei anderer Produktion abfallendes Restmaterial in wirtschaftlicher Weise verarbeitet werden können. Auch bezweckt die Erfindung, ein bestimmtes Feder-Dämpf-Verbal ten nach Bedarf einstellen zu können.

Hauptmerkmale eines Dämpfungselements nach der Erfindung sind im kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 angegeben; Ausgestaltungen sind Gegenstand der Ansprüche 2 bis 7. Ferner betreffen die Ansprüche 8 bis 10 bevorzugte Verwendungen.

Ausgehend von einem Schwingungs-Dämpfungselement nach Art von EP 0 521 370 Al sieht die Erfindung für geschlossenzelliges Schaumstoff-Mahlgut, z.B. lose Abfall-Polyurethanschnitzel oder unverbundenes Granulat aus Zellvulkollan (NDI), ein Behältnis vor, das als elastisch-nachgiebige Hülle von vorgegebener oder einstellbarer Fluiddurchlässigkeit ausgebildet ist und das eingefüllte Granulat formveränderlich umschließt. Dadurch sind sog. Formlinge gebildet, in denen das lose PU-Granulat gegen Auswandern gesichert ist. Dank ihrer Strömungsdurchlässigkeit verhindert die Hülle auch bei hoher Schwingungs-Belastung einen Wärmestau, der bei herkömmlichen Dämpfungselementen unter Betriebsbeanspruchung häufig auftritt. Die neuartigen, überaus langlebigen Elemente haben ein nach den jeweiligen technischen Anforderungen von vornherein einstellbares Feder-Dämpf-Verhalten. Sie sind kostengünstig auch aus Recycle-Material herstellbar, bieten keinerlei Probleme beim Versand und lassen sich in Aufnahmen oder Gehäusen nahezu beliebiger Art und Form bequem unterbringen. Das ermöglicht vielfältige Anwendungen auch in solchen industriellen Bereichen, wo man bislang auf metallisch versteifte oder metallgefaßte Federdämpfungen angewiesen war.

Bei dem erfindungsgemäßen Dämpfungselement sind an der Hülle keine Befestigungsteile vorgesehen oder notwendig, was die Standzeiten im betrieblichen Einsatz ohne Beeinträchtigung der Dämpfungseigenschaften - verglichen mit üblichen Verbundkörpern etwa gemäß DE 35 14 211 Al - ganz erheblich verlängert. Dort ist ein Formkörper mit einem rechteckigen Polyurethan-Schaumstoffkern beschrieben, an oder in dessen Außenhaut Befestigungsteile eingelassen sind, der aber nur einen geringen Anteil geschlossener Poren aufweist und eine Shore-Härte im unteren Bereich von 15 bis 55 sh hat. Deswegen absorbieren derartige pseudo-elastische Formkörper allgemein nur mäßige Bewegungsenergie, etwa von schwächeren Stoßen und Schlagen.

Laut Anspruch 2 besteht die insbesondere gasdurchlässige Hülle aus Fasermaterial wie Jute, aus Vlies oder elastischem Gewebe vorgegebener Dichte, aus perforierter Kunststoffolie u. dgl. Durch Wahl des Hüllen-Werkstoffs hat man es in der Hand, den Fluid- bzw. Luftaustausch mit der Umgebung in gewünschtem Ausmaß zu steuern. Dies beeinflußt nicht nur die Federkenndaten, sondern auch die Abfuhr von Wärme, die bei Schwingungs-Einwirkung, raschen Stoßen und ähnlicher Betriebsbelastung herkömmlich erzeugt wird. Höhere Betriebstemperaturen können sowohl die Dämpfungseigenschaften als auch die Nutzungsdauer erheblich verringern. Bei fortlaufender Wäremabfuhr wird jedoch das Temperaturniveau niedriger gehalten und dadurch eine lange Standzeit erzielt.

Vorteilhaft ist die Hülle nach Anspruch 3 von einem Zuschnitt vorbestimmter Geometrie gebildet, der nach Preßfüllung mit einer Charge des Granulats dauerhaft verschlossen ist. Zweckmäßig bildet der so verschlossene Zuschnitt gemäß Anspruch 4 eine Hülle von im wesentlichen zylindrischer, rohrförmiger oder ballenartiger Gestalt. Anspruch 5 sieht vor, daß das Granulat beim Einfüllen in die Hülle unter Rundum-Pressung steht und darin nach dem Verschließen mit eingestellter Vorspannung gehalten ist. Man erkennt, daß

derartige Dämpfungselemente einen überaus einfachen Aufbau haben und demgemäß sehr wirtschaftlich herstellbar sind. Zugleich ist ein hoher Grad von Verformbarkeit gewährleistet, der für den praktischen Einsatz von großer Bedeutung ist.

Zur Dauerhaftigkeit der Dämpfungselemente trägt es wesentlich bei, wenn laut Anspruch 6 benachbarte Zuschnittränder miteinander vernäht und/oder stoffschlüssig verbunden sind, namentlich durch Verschweißung oder Verklebung. Besonders hohe Betriebszuverlässigkeit erreicht man dadurch, daß laut Anspruch 7 die Flächenbemessung des Zuschnitts und das Füllgewicht des Granulats auf dessen Kompressibilität sowie auf die Beanspruchbarkeit der Hülle abgestimmt sind, beispielsweise derart, daß die Maximalspannung in der Hülle 60 % ihrer Reißfestigkeit nicht überschreitet. Je nach Verwendungszweck sind auch andere Festigkeiten oder Festigkeitsbereiche möglich.

Die Dämpfungselemente der vorgenannten Art eignen sich im Einklang mit Anspruch 8 besonders zur Verwendung in unter Betriebslast stehenden Gehäusen wie Maschinenbetten, Motorlagern und 3D-Lagern, Stoßdämpfern, Teleskop-Führungen u. dgl. Für gewisse Anwendungsfälle können nach Anspruch 9 einzelne oder alle Dämpfungselemente als Luftfederung und/oder mit Öltränkung eingesetzt werden. Ferner sieht Anspruch 10 die Verwendung solcher Dämpfungselemente als Notlauf-Abstützung oder -Lagerung vor.

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus dem Wortlaut der Ansprüche sowie aus den folgenden Erläuterungen von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung. Darin zeigen:

Fig. la eine Längsschnittansicht eines Dämpfungselements,

Fig. Ib eine Querschnittansicht des Dämpfungselements von Fig. la,

Fig. 2a eine Längsschnittansicht eines anderen Dämpfungselements ,

Fig. 2b eine Querschnittansicht des Dämfungselements von Fig. 2a,

Fig. 3a eine Längsschnittansicht eines weiteren Dämpfungselements innerhalb einer Halterung und

Fig. 3b eine Draufsicht auf die Halterung von Fig. 3a.

Ein allgemein mit 10 bezeichnetes Dämpfungselement hat im Beispiel der Fig. la und Ib eine Hülle 12, die aus einem Zuschnitt 16 besteht, dessen Ränder 18 nach Preßfüllung mit einem Granulat 14 dauerhaft verschlossen werden beispielsweise durch Verschweißen oder Verkleben, so daß die dargestellte Hohlquaderform mit einem Durchgangsloch 20 von quadratischem Querschnitt entsteht.

Demgegenüber hat die Ausführungsform nach Fig. 2a und 2b ein rundes Durchgangsloch 20 und außen teilweise zylindrische, teilweise konische Form. Wiederum kann der Zuschnitt 16 durch (hier nicht gezeigte) Nähte oder Ränder verschlossen werden, sobald das Granulat 14 unter Preßfüllung eingebracht ist.

Ein ballenförmiges Dämpfungselement 10 ist im Beispiel der Fig. 3a und 3b von einer Halterung umschlossen, die einen Deckel 22, einen Boden 24 und eine beide umschließende Schale 26 aufweist. Deckel 22 sowie Boden 24 können jeweils ein Gewindeloch 28 aufweisen, die ein Verspannen oder Befestigen an (nicht dargestellten) benachbarten Körpern wie Maschinenbetten, Motorlagern, Stoßdämpfern usw. ermöglichen. Lüftungsbohrungen 30, die auch in anderen Anzahlen und Abmessungen als abgebildet vorgesehen sein könne, dienen dem Luftaustausch mit der Umgebung.

Das eingefüllte Granulat 14 besteht vorzugsweise aus ZeIlvulkollan, d.h. einem geschlossenzelligen Polyurethan-Schaumstoff wie NDI = 1,5-Naphthylindiisocyanat. Die Dämp-

fungselemte 10 können mit oder ohne Öltränkung verwendet werden. Sie lassen sich leicht in beliebiger Gestalte herstellen und den verschiedensten Einsatzbedingungen mit oder ohne Gehäuse anpassen.

Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt. Man erkennt, daß die neuartigen Dämpfungselemente 10 allgemein aus geschlossenzelligem Schaumstoff-Mahlgut wie losen Polyurethanschnitzeln oder unverbundenem Zellvulkollan-Granulat 14 bestehen, das sich unter Vorspannung in einem Behältnis 12 befindet, nämlich in einer elastisch-nachgiebigen Hülle von gegebener Fluiddurchlässigkeit, die eine Granulatcharge 14 formveränderlich umschließt. Fasermaterial wie Jute, Vlies oder elastisches Gewebe vorgegebener Dichte, perforierte Kunststoffolie u. dgl. wird als Zuschnitt 16 nach Preßfüllung dauerhaft verschlossen zu einer Hülle 12 von z.B. zylindrischer, rohrförmiger oder ballenartiger Gestalt. Beim Einfüllen in die Hülle 12 steht das Granulat 14 unter Rundum-Pressung, so daß es darin mit eingestellter Vorspannung gehalten ist, soweit benachbarte Zuschnittränder 18 miteinander vernäht und/oder verschweißt bzw. verklebt sind. Die Dämpfungselemente werden bevorzugt unter Betriebslast in Maschinenbetten, Motorlagern und 3D-Lagern, Stoßdämpfern, Teleskop-Führungen u. dgl. verwendet, auch als Luftfederung und/oder mit Öltränkung einzelner oder aller Dämpfungselemente und/oder als Notlauf-Abstützung oder -Lagerung.

Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung hervorgehenden Merkmale und Vorteile, einschließlich konstruktiver Einzelheiten und räumlicher Anordnungen, können sowohl für sich als auch in den verschiedensten Kombinationen erfindungswesentlich sein.

Claims (10)

Schutzansprüche

1. Dämpfungselement (10) mit geschlossenzelligem Schaumstoff-Mahlgut, insbesondere mit losen Abfall-Polyurethanschnitzeln oder unverbundenem Granulat (14) aus Zellvulkollan (NDI), das in einem Behältnis (12) unter Vorspannung gehalten ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Behältnis als elastisch-nachgiebige Hülle (12) von vorgegebener bzw. einstellbarer Fluiddurchlässigkeit ausgebildet ist und das eingefüllte Granulat (14) formveränderlich umschließt.

2. Dämpfungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die insbesondere gasdurchlässige Hülle (12) aus Fasermaterial wie Jute, aus Vlies oder elastischem Gewebe vorgegebener Dichte, aus perforierter Kunststoffolie u. dgl. besteht.

3. Dämpfungselement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülle (12) von einem Zuschnitt (16) vorbestimmter Geometrie gebildet ist, der nach Preßfüllung mit einer Charge des Granulats (14) dauerhaft verschlossen ist.

4. Dämpfungselement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der verschlossene Zuschnitt (16) eine Hülle (12) von im wesentlichen zylindrischer, rohrförmiger oder ballenartiger Gestalt bildet.

5. Dämpfungselement nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Granulat (14) beim Einfüllen in die Hülle (12) unter Rundum-Pressung steht und darin nach dem Verschließen mit eingestellter Vorspannung gehalten ist.

6. Dampf ungsel einen t nach einen» der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichne t, daß benachbarte Zuschnittränder (18) miteinander vernäht und/oder stoffschlüssig verbunden sind, namentlich durch Verschweißung oder Verklebung.

7. Dämpf ungselement nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Plächenbemessung des Zuschnitts (16) und das Füllgewicht des Granulats (14) auf dessen Kompressibilität sowie auf die Beanspruchbarkeit der Hülle (12) abgestimmt sind, beispielsweise derart, daß die Maximalspannung in der Hülle (12) 60% ihrer Reißfestigkeit nicht überschreitet.

8. Verwendung von Dämpfungselementen nach einem der Ansprüche 1 bis 7 in unter Betriebslast stehenden Gehäusen wie Maschinenbetten, Motorlagern und 3D-Lager, Stoßdämpfern, Teleskop-Führungen u.dgl.

9. Verwendung nach Anspruch 8 als Luftfederung und/oder mit Öltränkung einzelner oder aller Dämpf ungsei einen te .

10. Verwendung von Dämpfungselementen nach Anspruch 8 oder 9 als Notlauf-Abstützung oder -Lagerung.