DE2447244A1

DE2447244A1 - Kontinuierliche rotary-daempfungseinrichtung, insbesondere drehschwingungsdaempfer

Info

Publication number: DE2447244A1
Application number: DE19742447244
Authority: DE
Inventors: Bogdan Roman Gryglas
Original assignee: EFDYN CORP
Current assignee: EFDYN CORP
Priority date: 1973-10-03
Filing date: 1974-10-03
Publication date: 1975-04-10
Also published as: CA1015981A; US3865216A; GB1454959A; JPS5061583A; BE819936A

Description

24472Μ

FL. INO. Dietrich Lewald ■ 8 München 40 · bibnauer str. β

Case 29522

EFDYN CORPOBATION, Chicago, Illinois* U.S.A.

Kontinuierliche Rotary-Dämpfungseinrichtung, insbesondere

Drehschwingungsdämpfer

Die Erfindung betrifft allgemein kontinuierliche Rotary-Dämpfungseinrichtungen, insbesondere Drehschwingungsdämpfer (amerikanischer Ursprungstext: continous rotary dampers). Vorgeschlagen werden soll eine solche kontinuierliche Rotary-Dämpfungseinrichtung, im folgenden Drehschwingungsdämpfer genannt, der für eine glatte ruhige bzw. geräuscharme Dämpfung bei konstantem Moment und konstanter Geschwindigkeit sorgt. ·

Die prioritätsbegründende Anmeldung ist in den U.S.A. in der amerikanischen Klasse 415 und der Group Art Unit 343 klassifiziert.

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Die kontinuierliche Rotary-Deämpfungseinrichtung, im folgenden, ohne daß die Erfindung darauf begrenzt wäre, der Einfachheit halber "Drehschwingungsdämpfer" genannt, umfaßt eine ringförmige Gehäuseeinheit, eine ringförmige Statoreinheit und eine Rotoreinheit.

Die Gehäuseeinheit weist ein Paar sich gegenüberstehender axial nach innen weisender ringförmiger Hohlräume sowie eine radial nach innen weisende ringförmige Nut auf. Die Statoreinheit sitzt in der ringförmigen Nut und weist axiale Öffnungen, die mit den ringförmigen Hohlräumen in Verbindung stehen, auf. Die Rotoreinheit hat einen Radialbeschaufelungsteil, der in die Statoreinheit vorsteht und der mit Radialschlitzen auf sich gegenüberstehenden Seiten versehen ist. Der Raum innerhalb der Gehäuseeinheit ist im wesentlichen mit einem Fluid gefüllt, um die Drehung der Rotoreinheit zu verzögern.

Die Dämpfungseinrichtung besteht aus wenigen Komponenten, wodurch die Kosten zur Herstellung und Montage auf ein Minimum herabgesetzt werden. Gehäuseeinheit und Statoreinheit werden je aus zwei !Teilen hergestellt, wodurch eine leichte Montage gegeben ist. Die Nabe der Rotoreinheit ist drehbar in der Gehäuseeinheit gelagert, wodurch dynamische Stabilität erreicht wird. Die Gehäuseeinheit hat auch einen radial nach innen weisenden ringförmigen Kanal, in welchem eine Fluidspeicher- oder Sammlereinrichtung für optimalen Dämpfungseffekt sitzt.

Die oben genannten Vorteile werden e*findungsgemäß gelöst durch eine ringförmige Statoreinheit, die in eine ringförmige stationäre Gehäuseeinheit greift. Eine Rotoreinheit ist mit einem Fabenteil in der Gehäuseeinheit drehbar gelagert und ein Radialbesohaufelungsteil steht in die Statoreinheit vor. Ein viskoses Pluid füllt im wesentlichen den Raumi> innerhalb der Gehäuseeinheit, um die Drehung der Rotoreinheit zu verzögern.

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Beispielsweise Ausftihrungsformen der Erfindung sollen nun mit Bezug auf die beiliegende Zeichnung näher erläutert werden, in der

Figur 1 eine Ansicht einer kontinuierlichen Rotary-Dämpfungseinrichtung bzw. eines kontinuierlichen Drekschwingers (continuous rotary damper) nach der Erfindung ist; .

Figur 2 ist ein Yertikalschnitt im wesentlichen längs der Linie 2-2 in Figur 1, in Richtung der Pfeile gesehen;

Figur 3 ist ein Vertikalschnitt im wesentlichen längs der Linie 3-3 in Figur 2, in Richtung der Pfeile gesehen, und

Figur 4 ist eine auseinandergezogene Darstellung und entspricht im wesentlichen Figur 2.

In der Zeichnung ist allgemein mit dem Bezugszeichen 10 eine kontinuierliche Rotary-Dämpfungseinrichtung bzw. ein kontinuierlicher Drehschwingungsdämpfer 10 (continuous rotary damper) nach der Erfindung dargestellt.

Der Schwingungsdämpfer 10 umfaßt eine ringförmige Gehäuseeinheit 12, eine ringförmige Statoreinheit 14 sowie eine Rotoreinheit 16.

Die Gehäuseeinheit 12 ist im wesentlichen von U-förmiger Konfiguration im Querschnitt und besteht aus einem ersten Gehäuseabschnitt 18 und einem zweiten Gehäuseabschnitt Der erste Gehäuseabschnitt 18 hat eine zentrale ringförmige axiale Lagerfläche 22, eine axial nach innen weisende ringförmige radiale Lagerfläche 24, benachbart der Lagerfläche 22, eine axial nach innen weisende ringförmige Ausnehmung 26, radial, außerhalb der Lagerflächen 22 und 24» eine Ringnut oder Ringeinkerbung 28, welch· radial außerhalb der Ausnehmung 26 vorgesehen ist sowie einen axial gerichteten äußeren ringförmigen Flanschteil 30. Der

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zweite Gehäuseteil 20 hat eine zentrale ringförmige axiale Lagerflache 32, eine axial nach innen weisende ringförmige radiale Lagerfläche 34, benachbart der axialen Lagtrflache 32, eine axial nach innen weisende ringförmige Ausnehmung 36, radial außerhalb der Lagerflächen 32 und 34, sowie eine Ringnut oder Ringeinkerbung 38, radial außerhalb der Ausnehmung 36. Der zweite Gehäuseabschnitt 20 ist am ersten Gehäuseabschnitt 18 innerhalb des Flanschteiles 30 durch eine Vielzahl von über den Umfang unter Abstand angeordneten Schrauben 40 befestigt. Im zusammengebauten Zustand der ersten und zweiten Gehäuseabschnitte 18 und 20 bilden die Ringnuten 28 und 38 zusammen eine nach innen weisende Ringnut 42, welche radial außerhalb der Ringhohlräume 26 und sich befindet. Die Statoreinheit 14, welche in Sitzeingriff in der Ringausnehmung 42 sich befindet, hält axial die ersten und zweiten Gehäuseabschnitte 18 und 20 unter Abstand, wodurch ein nach innen weisender Ringkanal 44 radial außerhalb der Ringnut 42 gebildet wird. * radial

Die Statoreinheit ist von im wesentlichen U-förmiger Konfiguration im Querschnitt und besteht aus zwei Statorabschnitten 46 und 48, die im Querschnitt jeweils von im wesentlichen L-förmiger Konfiguration sind. Der Statorabschnitt 46 hat eine axial nach innen weisende Radialfläche 50, vier über den Umfang unter Abstand angeordnete Axialöffnungen 52, die mit dem Ringhohlraum 26 in Verbindung stehen sowie ein Paar diametral einander gegenüber angeordneter Radialöffnungen 54, die mit dem Ringkanal 44 in Verbindung stehen. Ein Ringdurchlaß 55 steht ebenfalls in Verbindung mit dem Ringhohlraum 26 und wird durch einen Spalt zwischen der ringförmigen Innenkante des Statorabschnittes 46 und dem benachbarten Teil des GehEuseabschnittes 18 gebildet. Der Statorabschnitt 48 hat eine axial nach innen weisende Radialfläche 56, und vier über den Umfang unter Abstand angeordnete Axialöffnungen 58 stehen mit dem Ringhohlraum 36 in Verbindung. Ein Ringdurchlaß 59 steht ebenfalls mit dem

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Ringhohlraum 36 in Verbindung und wird gebildet durch einen Spalt, der zwischen der Ringinnenkante des Statorabschnitts 48 und dem benachbarten Teil des Gehäuseabschnitts 20 vorgesehen ist.

Die Rotoreinheit 16 besitzt einen Nabenteil 60, der dusch die axialen Lagerflächen 22 und 23 sowie die radialen Lagerflachen 24 und 34 der Gehäuseeinheit 12 . gelagert ist und besitzt einen radialen Beschaufelungsteil 62, wobei die radialen Seiten sehr stark benaohbart zu den Radialflächen 50 und 56 der Statoreinheit 14 sind. Axial durch den Nabenteil 60 geht eine die Welle aufnehmende öffnung Auch sind eine Ringnut 65 und eine Gruppe verbindender Radialschlitze 66 in einer Seite des Beschaufelungsteils vorgesehen. Eine Ringnut 67 und eine Gruppe verbindender Radialschlitze 68 sind in der anderen Seite des Beschaufelungsteils 62 ausgebildet. Die Ringnuten 65 und 67 sind gegen die Ringdurchlässe 55 bzw. 59 offen. Die eine Gruppe von Radialschlitzen 66 ist unter Abstand über den Umfang versetzt gegen die andere Gruppe von Radialschlitzen 68 angeordnet. Ein Ringdurchlaß 69, der die Radialschlitze 66 und 68 in Verbindung setzt, ist durch einen Spalt zwischen der Ringaußenkante des Beschaufelungsteils 62 und dem benachbarten Teil der Statoreinheit 14 vorgesehen.

Ein Fluiddichtungsring 70 ist zwischen dem zweiten Gehäuseabschnitt 20 und dem Flanschteil 30 des ersten^Gehäuseabschnitts 18 vorgesehen; ein Paar von Rotaryfluiddichtungsringen 72 ist zwischen dem ersten und zweiten Gehäuseabschnitt 18 und 20 und dem Nabenteil 60 der Rotoreinheit 16 angebracht. Im Ringkanal 44* der als Fluidspeicherbereich dient, sitzt ein zellenförmiger Fluidsammler 74 aus Gummi oder dergleichen. Der Raum innerhalb der Gehäuseeinheit 12 ist im wesentlichen mit einem viskosen fluiden Dämpfungemedium wie Silikonfluid mit einer Viskosität im Bereich von beispielsweise 30 bis 60 Centipoise gefüllt.

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Viskoses Fluid wird in die Dämpfungseinrichtung 10 durch ein oder zwei Gehäuseöffnungen 76 eingeführt, während Vakuum "bzw. Unterdruck an die andere öffnung 76 gelegt wird. Die Gehäuseöffnungen 76 sind normalerweise durch Dichtungsschrauben 78 verschlossen.

Im Betrieb dreht sich die Rotoreinheit 16 mit einer durch die Nabenöffnung 64 gehenden Welle, während das Gehäuse und die Statoreinheiten 12 und 14 stationär gehalten sind. Das Viskosefluid innerhalb der Gehäuseeinheit 12 widersetzt sich der Drehung oder verzögert die Drehung der Rotoreinheit 16 relativ zur Statoreinheit 14. Die genaue Art und Weise der Dämpfung ist zur Zeit nicht bekannt. Gewiß ist ein Teil des Dämpfungseffekte, wenn nicht der Dämpfungseffekt insgesamt, das Ergebnis von Reibung zwischen Rotoreinheit 16 und viskosem Fluid. Wahrscheinlich ist ein Teil des Dämpfungseffektes das Ergebnis des Scherens des viskosen Fluids durch die radialen Rotorschlitze 66 und 68 an den Statoröffnungen 52 und 58. Möglicherweise ist ein Teil des Dämpfungseffekts das Ergebnis einer begrenzten Pump- oder Droseelwirkung aufgrund der Zirkulation des viskosen Fluids um Stator- und Rotoreinheiten 14 und 16 und in und aus dem Sammler 74. Auf alle Fälle sorgt der Rotary-Dämpfer 10 für ein glattes, ruhiges und geräuschloses Dämpfen bei konstantem Moment und konstanter Geschwindigkeit.

Im Hinblick auf eine knappe Darstellung wurde die Erfindung nur anhand einer Ausführungsform erläutert. Änderungen und Abänderungen liegen im Rahmen der Erfindung.

- Ansprüche -

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Claims

* 2U72U

Case 29522 >

Ansprüche

( 1.)Kontinuierliche Rotary-Dämpfungseinrichtung "bzw. Drehschwingungsdämpfer, gekennzeichnet durch eine ringförmige stationäre Gehäuseeinheit mit einer im wesentlichen TJ-förmigen Konfiguration im Querschnitt; ein Paar unter Abstand angeordneter zentraler ringförmiger Axiallagerflächen; ein Paar sich gegenüberstehender axial nach innen weisender ringförmiger Radiallagerflächen, welche jeweils benachbart diesen Axiallagerflächen sind; ein Paar sich gegenüberstehender axial nach innen weisender ringförmiger Hohlräume radial außerhalb dieser Lagerflächen; und eine radial nach innen weisende ringförmige Nut radial außerhalb dieser ringförmigen Hohlräume; eine ringförmige Statoreinheit mit im wesentlichen U-förmiger Konfiguration im Querschnitt; ein Paar sich gegenüberstehender axial nach innen weisender ringförmiger Radialflächen in parallelen Ebenen mit Sitzeingriff in dieser ringförmigen Nut; und axialen mit den ringförmigen Hohlräumen in Verbindung stehenden Öffnungen; eine Rotoreinheit mit einem Nabenteil, welcher durch diese axialen und radialen Lagerflachen drehbar gelagert ist, mit einem radialen Beschaufelungsteil mit ringförmigen Radialseiten in parallelen Ebenen, welche eng benachbart diesen Radialflächen der Statoreinheit angeordnet sind, und mit zwei Gruppen radialer Schlitze gleichförmigen Querschnitts, die jeweils in den gegenüberliegenden Seiten dieses Beschaufelungsteils ausgebildet sind; wobei die inneren Ränder dieser Statoreinheit unter Abstand zu den benachbarten Teilen dieser Gehäuseeinheit angeordnet sind, derart, daß Durchlaßausbildungen gebildet werden, welche die radial innen gelegenen Enden dieser radialen Schlitze in Verbindung mit diesem Paar von Ringhohlräumen setzen; wobei die äußere Kante dieser radialen Beschaufelung unter Abstand

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vom benachbarten Teil dieser Statoreinheit angeordnet ist, derart, daß eine Durchlaßeinrichtung gebildet wird, welche die radial außen befindlichen Enden dieser radialen Schlitze in Verbindung setzt; und durch ein Fluid, welches im wesentlichen den Raum innerhalb der Gehäuseeinheit füllt und hierin zum Verzögern der Drehung dieser Rotoreinheit eingeschlossen ist.
2. Kontinuierliche Rotary-Dämpfungseinrichtung bzw. Drehschwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Gruppe dieser Radialschlitze über den Umfang versetzt gegen die andere Gruppe von Radialschlitzen angeordnet ist.
3. Kontinuierliche Rotary-Dämpfungseinrichtung bzw. Drehschwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß diese Gehäuseeinheit aus einem ersten Gehäuseabschnitt mit einem axial gerichteten äußeren Ringflanschteil und einem zweiten Gehäuseabschnitt besteht, der am ersten Gehäuseabschnitt innerhalb dieses Planschteils befestigt ist; und daß die Statoreinheit aus zwei Statorabschnitten berteht, von denen jeder im wesentlichen L-förmige Konfiguration im Querschnitt aufweist.
4. Kontinuierliche Rotary-Dämpfungseinrichtung bzw. Dreh-

schwlngungsdämpfer nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch Dichtungsausbildungen zwischen diesem zweiten Gehäuseabschnitt und diesem Planschteil dieses ersten Gehäuseabschnitts; und durch eine Drehabdichtungsausbildung zwischen diesen ersten und zweiten Gehäuseteilen und diesem Nabenteil der Rotoreinheit.
5. Kontinuierliche Rotary-Dämpfungseinrichtung bzw. Drehschwingungsdämpfer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß diese Statoreinheit axial diese ersten und zweiten Gehäuseabschnitte unter Abstand setzt,

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derart, daß ein radial nach innen weisender Ringkanal radial außerhalb dieser Ringnut gebildet wird, wobei diese ringförmige Statoreinheit radiale Öffnungen aufweist, die mit dem Ringkanal in Verbindung stehen und Pluidsammlereinrichtungen, die in diesem Ringkanal sitzen, umfaßt.
6. Kontinuierliche Rotary-Dämpfungseinrichtung bzw. Drehschwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß diese Gehäuseeinheit einen radial nach innen weisenden Ringkanal radial außerhalb dieser Ringnut aufweist, wobei diese ringförmige Statoreinheit radiale Öffnungen aufweist, die mit dem Ringkanal in Verbindung stehen und im Ringkanal sitzende Fluidspeichereinrich- · tungen umfaßt.
7.) Kontinuierliche Rotary-Dämpfungseinrichtung bzw. Drehschwingungsdämpfer, gekennzeichnet durch eine ringförmige Gehäuseeinheit mit einer im wesentlichen U-förmigen Konfiguration im Querschnitt; ein Paar sich gegenüberstehende axial nach innen weisende ringförmige Hohlräume; eine radial nach innen weisende Ringnut; und durch einen radial nach innen weisenden Ringkanal; eine ringförmige Statoreinheit mit im wesentlichen U-förmlger Konfiguration im Querschnitt, welche in Sitzeingriff in dieser Ringnut sich befindet; durch axiale Öffnungen, die in Verbindung mit den Ringhohlräumen stehen und radiale Öffnungen in Verbindung mit diesem Ringkanal; durch eine Rotoreinheit mit einem in dieser Gehäuseeinheit drehbar gelagerten Nabenteil; mit einem radialen Beschaufelungsteil, der in diese Statoreinheit vorsteht und radialen auf sich gegenüberliegenden Seiten dieses Beschaufelungsteils ausgebildeten Schlitzen; Durchlaßeinrichtungen,·welche die radial innen befindlichen Enden dieser radialen Schlitze in Verbindung mit diesem Paar von ringförmigen Hohlräumen setzen; und Durchlaßeinrichtungen, welche die radial

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außen befindlichen Enden dieser radialen Schlitze in Verbindung setzen, Fluidsammlereinrichtungen, die innerhalb dieses Ringkanals sitzen; und durch ein im wesentlichen den Raum innerhalb der Gehäuseeinheit füllendes Fluid, um die Rotation dieser Rotoreinheit zu verzögern.

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