DE2510779A1

DE2510779A1 - Vibrations- bzw. schwingungsdaempfer sowie verfahren zur herstellung desselben

Info

Publication number: DE2510779A1
Application number: DE19752510779
Authority: DE
Inventors: Byron L Fishbaugh; Harold E Keller; Marys Ohio St; Lionel G Stewart
Original assignee: Goodyear Tire and Rubber Co
Current assignee: Goodyear Tire and Rubber Co
Priority date: 1974-03-07
Filing date: 1975-03-07
Publication date: 1975-09-25
Also published as: CA1028527A; BR7501165A; CH600197A5; GB1482042A; FR2263421B1; NL7502349A; AU7807975A; IT1029976B; SE7502403L; SE429892B; US3990324A; JPS50121671A; FR2263421A1

Description

Unser Zeichen

LW/Mü-55
7638-GE

The Goodyear Tire & Rubber Company,
Akron, Ohio 44316, USA.

Vibrations- bzw. Schwingungsdämpfer sowie Verfahren zur Herstellung desselben

Die Erfindung betrifft eine einstückig ausgebildete Vibrationsbzw. Schwingungsdämpfungseinheit für einen oszillierenden Körper, insbesondere einen Drehschwingungsdämpfer des Typs, der am Ende einer Kurbelwelle einer Kraftmaschine mit innerer Verbrennung befestigt zu werden pflegt. Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung derartiger Schwingungsdämpfer.

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Bisher werden zur Dämpfung bzw. Abschwächung von Drehschwingungen, die während des Betriebs verschiedener Kraftmaschinen mit innerer Verbrennung erzeugt werden, verschiedene Arten von Schwingungsdämpfern verwendet. Diese Dämpfer umfassen einen zentralen metallischen Kern oder eine Lagerbüchse, der/die mit Hilfe von Schrauben od. dgl. an der Kurbelwelle der Maschine befestigt ist, sowie eine äußere Trägheitsmasse (inertia mass) in Form eines relativ dicken Metallringes, der den von der Wellenrotation herrührenden Kräften entgegenwirken oder dieselben ausgleichen soll.

BORO MÖNCHEN: 8 MÖNCHEN 22 ST. ANNASTR. 11

TELEX:

TELEGRAMM:	TELEFON:	BANKKONTO:	POSTSCHECKKONTO:
INVENTION	BERLIN	BERLINER BANK AG.	W. MEISSNER, BLN-W
BERLIN	030/885 60 37	BERLIN 31	132 82-109
	030/886 23 82	3695716000

_₂_ 2510773

Ein seit vielen Jahren verwendeter Dämpertyp ist der Flüssigkeitsdämpfer, bei dem eine Dämpfungsflüssigkeit, wie etwa Silikonöl, in einer vollständig abgedichteten Einheit verwendet wird, wobei die Drehschwingungen der Kurbelwelle durch den Schubwiderstand der zähen Flüssigkeit absorbiert werden.

Neuerdings ist ein anderer Dämpfertyp, der als viskoser Gummidämpfer bekannt ist, entwickelt worden, wobei die innere Lagerbüchse und der äußere Trägheitsring durch ein elastisches Dämpfungsorgan oder ein von einer Lage aus flexiblem, nachgiebigem, elastomerem Material, wie Gummi, gebildetes Zwischenglied voneinander getrennt sind. Bei diesem Dämpfertyp werden die Drehschwingungen nicht nur durch den Schubwiderstand der viskosen Flüssigkeit, sondern auch durch die Hysterese des Gummis absorbiert. Derartige, mit viskosem Gummi arbeitende Drehschwingungsdämpfer sind beispielsweise beschrieben in der US-PS 3 603 172, in der US-PS 3 707 031 sowie in der US-PS 3 678 782.

Bei einem anderen, ohne eine viskose Flüssigkeit arbeitenden Dämpfertyp wird das elastische Dämpferorgan zwischen der Innenbüchse und dem äußeren Trägheitsring sehr stark zusammengedrückt festgehalten, wobei das Organ etwa 25 bis 50 % seiner ursprünglichen Dicke aufweist.

Jedes der vorstehend erwähnten Dämpfertypen weist jedoch Nachteile auf, die ihre Arbeitsweise nachteilig beeinflussen. Beispielsweise sind die abgedichteten viskosen Schwingungsdämpfer kostspielig in der Herstellung. Außerdem ist die Feststellung eines Mangels an derartigen Dämpfern schwer zu bewerkstelligen, da die Einheit dicht verschlossen ist. Die Arbeitsweise der nicht-viskosen Dämpfertypen hat sich in manchen Fällen auch nicht als vollständig zufriedenstellend erwiesen. Da das elastische Dämpfungsorgan zwischen der Innenbüchse und dem äußeren Trägheitsring einzig und allein wegen des hohen Kompressionsausmaßes gehalten wird, neigt der Gummi dazu, sich zwischen den Flächen der Metallelemente herauszubewegen bzw. herauszurollen. Dies geschieht in erster Linie aufgrund der während des Betriebs der Maschine erzeugten

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Drehimpulse, wobei der Gummi etwa 200 mal in der Sekunde elastisch verformt wird. Dieser Verlust im Gummi führt zu einer ziemlich drastischen Veränderung der dynamischen Charakteristiken des Dämpfers. Darüber hinaus ist es in den bisher bekannten Schwingungsdämpfern üblich, gummiartiges polymeres Material, wie etwa Naturgummi oder synthetischen Gummi zu verwenden, die nicht die gewünschten Charakteristiken der dynamischen Steifheit oder des dynamischen Moduls und der Dämpfung über einen weiten Temperaturbereich aufrechterhalten können. Dies hat sich insbesondere bei Dämpfern gezeigt, die in Turboladermaschinen verwendet werden.

Die oben erwähnten Nachteile und Schwierigkeiten werden mit Hilfe des nachfolgend beschriebenen Schwingungsdämpfers behoben.

Dabei ist es Ziel und Zweck der Erfindung, daß der verbesserte Schwingungsdämpfer wirtschaftlicher herstellbar ist und eine längere Lebensdauer aufweist. Dabei soll die Schwxngungsdämpfungseinheit an einem oszillierenden Körper anbringbar sein, wobei das elastische Dämpfungsorgan positiv und fest mit dem inneren Dämpfungskern und dem äußeren Tragheitsmassenorgan verbunden ist derart, daß ein Herausrollen des elastomeren Materials zwischen der Berührungsfläche der festen metallischen Komponenten des Dämpfers weniger wahrscheinlich ist. Es ist ferner Ziel und Zweck der Erfindung, einen Vibrations- bzw. Schwingungsdämpfer zu schaffen, der visuell leichter inspiziert werden kann, um die Existenz von Defekten oder Funktionsstörungen feststellen zu können. Darüber hinaus ist es Ziel und Zweck der Erfindung, einen verbesserten Drehschwingungsdämpfer des Typs zu schaffen, der am Ende einer Kurbelwelle einer Kraftmaschine mit innerer Verbrennung befestigt zu werden pflegt, wobei die zusammengedrückte flexible elastische Dämpfungseinlage eine erhöhte Lebensdauer aufweist, und zwar aufgrund der Tatsache,daß sie nur um einen begrenzten Betrag ihrer originalen Dicke zusammengedrückt wird. Weiterhin ist gemäß der Erfindung beabsichtigt, einen Drehschwingungsdämpfer für Turboladermaschinen zu schaffen, wobei das flexible elastische Dämpfungsmaterial über lange Zeitperioden hin

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mit geringen Veränderungen seiner dynamischen Charakteristiken arbeitet und über einen weiten Temperaturbereich einen relativ gleichförmigen Modul aufrechterhält. Schließlich ist es Ziel und Zweck der Erfindung, ein verbessertes Verfahren zur Herstellung einer Schwingungsdämpfungseinheit vorzuschlagen, womit die vorstehend erwähnten Ziele der Erfindung erreicht werden können.

In Übereinstimmung mit der Erfindung ist bereits festgestellt worden, daß die oben erwähnten Ziele und Vorteile mit Hilfe einer Schwingungsdämpfungseinheit von integraler Konstruktion zur Verwendung an einem oszillierenden Körper erreicht werden, wobei die Einheit umfaßt

(A) ein Kernelement mit einer sich entlang seiner axialen Länge erstreckenden äußeren Umfangsfläche;

(B) ein Trägheitsmassenelement mit einer inneren peripheren Fläche, die das Kernelement umgibt und von der äußeren Umfangsflache desselben mit Abstand angeordnet ist;

(C) Dämpfungsmittel aus kompressiblem, elastischem Material, das zwischen der äußeren Umfangsfläche des Kernelements und der inneren Umfangsfläche des Trägheitsmassenorgans angeordnet ist und dessen einer Umfang chemisch an der gegenüberstehenden Umfangsfläche eines der Organe angeheftet ist, wobei die Dämpfungsmittel unter einer begrenzten Kompression stehen;

(D) Befestigungsmittel, die zwischen der äußeren Umfangsfläche des Kernelements und der inneren Umfangsfläche des Trägheitsmassenorgans angeordnet sind, deren einer Umfang chemisch am gegenüberliegenden Umfang der Dämpfungsmittel angeheftet ist und deren entgegengesetzter Umfang in einem Festsitz mit der gegenüberliegenden Umfangsfläche des anderen Organs befestigt ist, und

(E) Einrichtungen zur Befestigung der Einheit am Körper.

Das Dämpfungsmittel besteht vorzugsweise aus einem kontinuierlichen, elastischen oder elastomeren Element, das einer Kompression von etwa 5 bis 30 % seiner ursprünglichen Dicke ausgesetzt ist. Vorzugsweise wird das elastische Dämpfungselement auf 5 bis 15 % seiner ursprünglichen Dicke komprimiert, wobei eine Kompression

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von etwa 10% seiner ursprünglichen Dicke bevorzugt wird.

Das elastische Dämpfungseiement besteht vorzugsweise aus einem hitzebeständigen gummiartigen Polymer, wie etwa Äthylen-Propylen-Terpolymer.

Ebenso ist bereits festgestellt worden, daß die oben angegebenen Ziele und Vorteile der Erfindung durch Schaffung eines Verfahrens zur Herstellung eines Schwingungsdämpfers zur Verwendung bei einem oszillierenden Körper erreicht werden, wobei das Verfahren umfaßt

(A) chemisches Anheften einer Peripherie der kompressiblen, federnden Dämpfungseinrichtung an der gegenüberliegenden peripheren Fläche entweder eines inneren Kernelements oder eines äußeren Trägheitselements;

(B) chemisches Anheften der Befestigungsmittel an der gegenüberliegenden Peripherie der Dämpfungseinrichtung;

(C) Zusammenpressen der Dämpfungseinrichtung um einen begrenzten Betrag seiner ursprünglichen Dicke und

(D) Anbringen der Befestigungsmittel an der gegenüberliegenden peripheren Fläche entweder des Kernelements oder des Trägheitsringelements durch Festsitz, um einen integralen Schwingungsdämpfer zu bilden.

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile ergeben sich aus nachfolgender Beschreibung bevorzugter Ausfuhrungsformen der Erfindung sowie aus der in der Anlage beigefügten Zeichnung. Hierbei zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf einen Schwingungsdämpfer gemäß der Erfindung;

Fig. 2 einen Schnitt durch den Schwingungsdämpfer nach Linie 2-2 in Fig. 1 in vergrößerter Darstellung;

Fig. 2A eine Modifikation des in Fig. 2 dargestellten Gegenstandes;

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— O —

Fig. 3 eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer Vorrichtung, mit welcher der erfindungsgemäße Schwingungsdämpfer gemäß Fig. 1 herstellbar ist;

Fig. 4 eine vergrößerte Ansicht nach Linie 4-4 in Fig. 3 mit einer Darstellung der Teilanordnung des Dämpfers vor Einführung in das Trägheitselement und

Fig. 5 eine vergrößerte Schnittansicht nach Linie 5-5 in Fig. 3 mit einer Darstellung der komplett montierten Schwingungsdämpfereinheit, nachdem die Teilanordnung innerhalb des Trägheitselements unter Zwang eingeführt ist.

Fig. 1 zeigt den Vibrations- bzw. Schwingungsdämpfer 10 gemäß der Erfindung. Die Dämpfereinheit umfaßt ein zentrales Kernelement 11 mit einer sich entlang seiner axialen Länge erstreckenden äußeren Umfangsflache 12, eine Halteeinrichtung 13 mit einer inneren peripheren Fläche, die die äußere periphere Fläche 12 des Kernelements 11 umgibt und von dieser in Abstand angeordnet ist, eine Dämpfungseinrichtung 14 aus kompressiblem, nachgiebigem Material, das mit begrenzter Kompression dazwischen angeordnet und an der äußeren peripheren Fläche 15 der Halteeinrichtung 13 chemisch angebracht ist sowie ein Trägheitsmassenelement 16, dessen innere umfangsflache mit der äußeren Umfangsflache 17 der Halteeinrichtung 13 unter Druck zusammengefügt ist. Das Massenelement 16 und die Halteeinrichtung 13 sind mit Hilfe eines Festsitzes miteinander verbunden. Beispielsweise weist das Massenelement 16 einen geringfügig kleiner ausgebildeten Innenumfang auf, als die Halteeinrichtung 13 vor der Zusammenfügung mit derselben, so daß der Außenumfang der Halteeinrichtung 13 geringfügig vermindert wird, wenn sie unter Zwang im Massenelement angeordnet wird. Der dargestellte Dämpfer ist ein Drehschwingungsdämpfer des Typs, der am Ende einer Kurbelwelle einer (hier nicht dargestellten) Kraftmaschine mit innerer Verbrennung befestigt wird.

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Das Kernelement 11 weist die Form einer aus einem Metallformling oder Metallpreßstück gebildeten ringförmigen Lagerbüchse auf, die Einrichtungen zur Befestigung der Lagerbüchse an der Kurbelwelle aufweist, wie etwa Schraubenlöcher 18. Die Lagerbüchse umfaßt ferner an ihrem Außenumfang einen Flansch 19, an dem der Innenumfang der Dämpfungseinrichtung angebracht wird. Der Flansch 19 weist eine sich an der Lagerbüchse 11 axial erstreckende äußere Berührungsfläche 12 auf.

Die Dämpfungseinrichtung 14 ist vorzugsweise aus einem ringförmigen elastischen Element gebildet, das eine flexible nachgiebige Dämpfungseinlage aus kompressiblem Material, wie etwa Gummi, aufweist und in zusammengedrücktem Zustand an der äußeren Umfangsflache 12 der Lagerbüchse 11 angebracht ist. Die innere Umfangsflache der Dämpfungseinlage wird mit der Außenfläche des Flansches 19 während eines Vulkanisiervorganges chemisch verbunden. Die Breite der äußeren Berührungsfläche des Flansches wird vorzugsweise im wesentlichen genauso groß bemessen, wie die Breite der inneren Umfangsflache der Dämpfungseinlage 14.

Die Halteeinrichtung 13 ist vorzugsweise in Form wenigstens eines Halteelements aus hochfestem Material (high modulus material) ausgebildet, wie etwa in Form eines fortlaufend ringförmigen Metallbandes. Das Metallband 13 ist chemisch an der Außenumfangsflache der Einlage 14 angebracht, um die Einlage an der Lagerbüchse 11 in Gebrauchslage zu halten und dabei die Dämpferteilanordnung 10¹ zu bilden. Wie am besten aus Fig. 2 zu ersehen ist, sollten die Breiten der inneren Umfangsflachen des Bandes 13 und des Flansches 19 im wesentlichen gleich groß ausgebildet sein, wie die Breite der äußeren Umfangsfläche der Dämpfungseinlage 14, und sollten mit letzterer über im wesentlichen die ganze Fläche derselben verbunden sein. Die Dämpfungseinlage 14 weist in zusammengepreßtem Zustand eine Breite auf, die im wesentlichen mit der Breite des Bandes 13 und des Flansches 19 übereinstimmt, so daß über die Ränder bzw. Kanten des Bandes 13 und des Flansches 19 kein nennenswertes Teil der Einlage 14 hinausragt. Hierdurch wird die Möglichkeit einer Faltenbildung verringert, die im

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Gummimaterial der Dämpfungseinlage 14 an den entsprechenden Berührungsflächen der Einlage 14 mit dem Band 13 und dem Flansch 19 hervorgerufen werden könnte, was wiederum schädliche Spannungspunkte zur Folge haben könnte, die von Reibungskontakten zwischen Gummi und Gummi bzw. zwischen Gummi und Metall herrühren. An dieser Stelle ist hervorzuheben, daß die Dämpfungseinlage 14 tatsächlich und fest im Schwingungsdämpfer 10 angeordnet sein muß, um ein Scheuern oder Abreiben des Gummis an der Berührungsfläche mit den anliegenden Metallflächen zu eliminieren.

Natürlich sollte auch festgestellt werden, daß das Halteelement auch andere Formen aufweisen kann, beispielsweise kann es in seiner Umfangsrichtung auch unterbrochen oder auch von mehreren Streifen gebildet sein, die um die äußere Umfangsflache der Dämpfungseinlage herum angeordnet sind.

Das Träghextsmassenelement 16 ist üblicherweise ein starrer metallischer Trägheitsring, der an der äußeren Umfangsflache des Elementes oder Bandes mittels eines Festsitzes oder Klemmsitzes zur Bildung einer kompressiblen Verbindung angebracht ist. Dies wird bewerkstelligt durch ein Stauch- oder Drückverfahren, das nachfolgend beschrieben wird. Wie am besten aus Fig. 2 zu ersehen ist, weist der Ring-16 eine größere Dicke auf, als das Band 13 und weist einen Innenumfang auf, der ein wenig kleiner ausgebildet ist, als der Außenumfang des Bandes, so daß, wenn die Dämpferteilanordnung 10' innerhalb des Trägheitsrings 16 angeordnet wird, sowohl das Band 13 als auch die elastische Dämpfungseinlage 14 radial um einen kleinen Betrag zusammengedrückt werden.

Nachdem die Schwingungsdämpfungsanordnung 10 vervollständig; ist, ist die Dämpfungseinlage 14 vorzugsweise einer Kompression von etwa 5 bis 30 % ihrer ursprünglichen Dicke ausgesetzt. Besser noch sollte die Dämpfungseinlage auf etwa 5 bis 15 % ihrer ursprünglichen Dicke komprimiert werden. Diesbezüglich hat sich gezeigt, daß sehr vorteilhafte Ergebnisse erzielt werden, wenn das Dämpfungsmaterial auf etwa 10% seiner ursprünglichen Dicke

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zusammengedrückt wird.

Dies ist ein wesentliches Merkmal der Erfindung, da die Kompression bzw. Zusammendrückung der elastischen Dämpfungseinlage erforderlich ist, um die Spannungsbeanspruchungen in dieser Einlage zu vermindern, die während des Vulkanisiervorganges infolge Schrumpfung auftreten. Es ist jedoch wichtig, daß der Betrag oder das Ausmaß der Zusammendrückung, welcher die Dämpfungseinlage ausgesetzt ist, kontrolliert und begrenzt wird, um eine maximale Lebensdauer für die Dämpfungseinheit zu gewährleisten.

Das verformbare Material der Dämpfungseinlage 14 ist ein flexibles polymeres oder elastomeres Material, wie etwa Natur- oder synthetischer Gummi. Vorzugsweise soll Material aus hitzebeständigem, gummiartigem Polymer, wie etwa Äthylen-Propylen-Terpolymer verwendet werden. Dieses Material sollte vermischt sein, um einen hohen Dämpfungskoeffizienten zur Erzielung optimaler Ergebnisse zu gewährleisten.

Die Äthylen-Propylen-Terpolymere, die gemäß der Erfindung verwendet werden können, sind Terpolymere des Äthylens, Propylens und nicht-konjugierter Diene (EPDM). Repräsentative Beispiele dieser gummiartigen Terpolymere sind beschrieben in der US-PS 3 331 793 in Spalte 2, Zeilen 54 bis 59.

Andere Ausführungsformen oder Modifikationen der Erfindung sind möglich, wobei die Dämpfungseinrichtung und die Halteeinrichtung in der Dämpferanordnung umgeformt sind. Beispielsweise kann die Dämpfungseinrichtung an der gegenüberliegenden Fläche des Trägheitsmassenelements chemisch angebracht oder direkt mit dieser verbunden werden, anstatt mit der gegenüberliegenden Fläche des Kernes, Sie kann auch am Außenumfang des Halteelements angebracht werden, anstatt an dessen Innenumfang, In diesem Falle sei bemerkt, daß die Halteeinrichtung dann an der gegenüberliegenden ümfangsfläche des zentralen Kerns oder der Lagerbüchse befestigt oder angebracht wird, anstatt am Trägheitsmassenelement oder Ring. In jedem Falle werden die wichtigen Merkmale der Erfindung

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dadurch erzielt, daß eine feste Bindung der kompressiblen, nachgiebigen Dämpfungseinrichtung innerhalb des Dämpfers vorgenommen wird, wobei die Zusammendrückung der Dämpfungseinrichtung begrenzt ist und die Komplettierung der Anordnung mit Hilfe eines Festsitzes oder eines Klemmsitzes zwischen den angrenzenden Metallflächen bewerkstelligt wird.

In einer gemäß Fig. 2A dargestellten Abwandlung des erfindungsgemäßen Schwingungsdämpfers ist eine Schwingungsdämpfungsanordnung 1OA gezeigt, in der die Dämpfungseinrichtung 14A an der inneren Umfangsflache des Trägheitsmassenelements 16A und am Außenumfang der Halteeinrichtung 13A chemisch angebracht ist. Die äußere Umfangsflache 12A des Kernelements 11A ist mit dem Innenumfang der Halteeinrichtung 13A durch Klemmsitz verbunden. In diesem Falle weist die Lagerbüchse oder das Kernelement einen Außenumfang auf, der ein wenig größer ausgebildet ist, als der Innenumfang der Halteeinrichtung, so daß der Innenumfang der Halteeinrichtung leicht aufgeweitet ist, wenn die Halteeinrichtung unter Zwang um das Kernelement herum angeordnet wird.

Bei dem bevorzugten Verfahren zur Herstellung des Schwingungsdämpfers gemäß der Erfindung werden zunächst die äußere Umfangsflache 12 der Lagerbüchse 11 und die innere Umfangsflache 15 des Bandes 13 vorbereitet, beispielsweise durch Sandblasen und überziehen mit einem geeigneten Haftzement. Diese Komponenten werden dann konzentrisch zueinander innerhalb einer Form angeordnet, wobei das Kernelement oder die Lagerbüchse 11 innerhalb des Haltebandes 13 zu liegen kommt. Das verformbare Dämpfungsmaterial wird dann in die Lücke zwischen der innenliegenden Lagerbüchse und dem außenliegenden Band eingebracht, beispielsweise durch Einspritzen, um die Dämpfungseinlage 14 zu bilden und damit die Dämpfungsteilanordnung 10' zu komplettieren. Natürlich sollte hier bemerkt werden, daß das elastomere Material der Dämpfungseinlage zwischen die Lagerbüchse und das Band auch durch andere bisher bekannte Einrichtungen oder Verfahren eingebracht werden kann.

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Die Teilanordnung 10" wird in eine integrale Einheit durch Vulkanisieren unter Hitze und Druck in einer konventionellen Formeinrichtung verarbeitet.

Die Teilanordnung 1O¹ wird durch Anbringung des Trägheitsringes

16 in einem Drück- und Preßvorgang vervollständigt. Wie in Fig. gezeigt, wird die vulkanisierte Teilanordnung am Eingangsende eines langgestreckten teleskopartigen RohrStückes 20 angeordnet. Das Rohrstück 20 weist einen graduell kleiner werdenden Durchmesser auf, wobei der Durchmesser am Eingangsende größer ist als am Ausgangsende, so daß, wenn die Teilanordnung 10" in das Rohr mit Hilfe eines Plunger-Elements 21 hineingedrückt wird, das elastomere Material radial einwärts zusammengedrückt wird, wenn das Metallband 13 radial einwärts zur Lagerbüchse 11 hin durch Berührung mit den Wänden des Rohres 20 zusammengedrückt wird. Nachdem die Teilanordnung 10' durch das Rohrstück 20 gedrückt worden ist, wird die äußere Umfangsflache 17 des Bandes 13 mit Hilfe des Festsitzes in eine kompressible Reibwirkverbindung mit der inneren Umfangsflache 22 des Trägheitsmassenelements 16 gebracht, die am Boden des Rohrstücks 20 angeordnet ist. Wie am besten in Fig. 5 dargestellt ist, ist ein Teil 23 der inneren umfangsflache 22 des Trägheitsrings 16 abgerundet, so daß die kompressible Reibwirkverbindung mit der anderen Umfangsfläche

17 des Bandes 13 erleichtert bzw. ermöglicht ist. Der innere Umfang des Trägheitsrings 16 ist ein wenig kleiner ausgebildet als der Außenumfang des Bandes 13, bevor beide Teile unter Druck zusammengefügt werden, so daß der Außenumfang des Bandes etwas vermindert ist, wenn er innerhalb des Ringes 16 unter Druck angeordnet wird.

Auf diese Weise umfaßt das Verfahren in einem Arbeitsgang das Zusammendrücken der Dämpfungseinlage 14 und unmittelbar danach die Zwangsanordnung des hochfesten Metallbandes 13 an der inneren Umfangsfläche 22 des äußeren Trägheitsringes 16, um eine integrale bzw. einstückige Drehschwxnungsdämpfungseinheit 10 zu bilden.

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Fig. 4 zeigt, daß die Dämpfungseinlage 14 vorzugsweise mit einer Ringnut 24 versehen ist, bevor sie zusammengedrückt wird, wodurch ihre Breite derart vermindert wird,daß, wenn das elastische Element zusammengedrückt wird, sie nicht wesentlich über die Ränder bzw. Kanten des Metallbandes 13 und den Flansch 19 hinaussteht, wie in Fig. 5 dargestellt ist. Obwohl diese Nut so dargestellt ist, als habe sie im wesentlichen eine V-förmige Gestalt, kann sie auch andere Formen aufweisen, wie etwa Formen, die mit einem veränderlichen Radius nach innen konisch verlaufen. Der wesentliche Gesichtspunkt hier besteht darin, das elastomere Material der Lage 14 daran zu hindern, daß es über die Ränder bzw. Kanten des Metallbandes 13 und des Flansches 19 wesentlich hinausragt, und zwar aus den oben erwähnten Gründen.

Der im Stand der Technik bewanderte Fachmann erkennt, daß andere Einrichtungen zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens verwendet werden können, zusätzlich zu der gemäß Fig. 3 beschriebenen Anordnung und mit gleichen Ergebnissen. Beispielsweise kann die Dämpfereinheit 10 in einem zweistufigen Verfahren hergestellt werden, bei dem die Teilanordnung 10' zunächst in einem geeigneten Drückwerkzeug radial zusammengedrückt wird und der Trägheitsring 16 mit der Teilanordnung 10' in einem separat durchgeführten Drückvorgang verbunden wird.

Es wird ausdrücklich darauf hingewiesen, daß Modifikationen bei dem offenbarten Verfahren erforderlich sind, um die in Fig. 2A dargestellte Dämpferanordnung herzustellen. In diesem Falle können beispielsweise der äußere Trägheitsring, die Dämpfungseinlage und das Halteelement zunächst zu einer Anordnung durch Vulkanisieren verarbeitet werden. Danach kann ein geeignetes, konisch ausgebildetes Werkzeug verwendet werden, um die Zusammendrückung der Dämpfungseinlage und die Verbindung dieser Anordnung mit dem Kern oder der Lagerbüchse im Festsitz oder Klemmsitz zu bewirken. Es wird darauf hingewiesen,daß in diesem Verfahren die Dämpfungseinrichtung durch Expandieren der Halteeinrichtung nach außen zum Träghextsrxngelement zusammengedrückt wird.

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Vorstehend sind nur einige repräsentatxve Ausführungsformen der Erfindung zur Erläuterung derselben beschrieben. Im Rahmen der Erfindung sind jedoch auch andere Lösungen der gestellten Aufgabe möglich, ohne daß hierdurch der Rahmen der Erfindung verlassen würde.

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Claims

Pate ntansprüche

1.) Vibrations- bzw. Schwingungsdämpfungseinheit von integraler " bzw. einstückiger Struktur zur Verwendung an einem oszillierenden Körper, die aufweist

ein Kernelement mit einer an diesem in axialer Richtung ausgebildeten äußeren Umfangsflache, ein Trägheitsmassenelement mit einer inneren Umfangsflache, die die äußere Umfangsfläche des Kernelements umgibt und von dieser in Abstand angeordnet ist,

eine Dämpfungsexnrichtung aus kompressiblem, nachgiebigem Material, das zwischen der äußeren Umfangsfläche des Kernelements und der inneren Umfangsfläche des Trägheitsmassenelements angeordnet ist,
dadurch gekennzeichnet, daß eine Umfangsfläche derselben an der gegenüberliegenden Umfangsfläche einer dieser Elemente (11, 16) chemisch angebracht ist, wobei die Dämpfungsexnrichtung (14) unter einer limitierten Kompression steht, daß zwischen der äußeren Umfangsfläche (12) des Kernelements (11) und der inneren Umfangsfläche des Trägheitsmassenelements (16) eine Halteeinrichtung (13) angeordnet ist, deren eine Umfangsfläche an der gegenüberliegenden Umfangsfläche der Dämpfungsexnrichtung (14) chemisch angebracht ist und deren entgegengesetzte Umfangsfläche an der gegenüberliegenden Umfangsfläche des anderen Elements in einem Festsitz befestigt ist, und daß zur Anbringung der Einheit am oszillierenden Körper eine Einrichtung (18) vorgesehen ist.

2. Dämpfungsexnrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennz eichnet, daß die Halteeinrichtung (13) einen Innenumfang aufweist, der die äußere Umfangsfläche (12) des Kernelements (11) umgibt und in Abstand von diesem angeordnet ist, daß die Dämpfungseinrichtung (14) an der äußeren Umfangsfläche (12) des Kernelements (11) und am Innen-

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umfang des Halteelements (13) chemisch angebracht bzw. angeheftet ist (Fig. 2), daß die innere Umfangsflache des Massenelements (16) mit dem Außenumfang des Halteelements (13) in einem Klemmsitz verbunden ist, daß das Massenelement (16) einen Innenumfang aufweist, der geringfügig kleiner ausgebildet ist als der Außenumfang der Halteeinrichtung (13), bevor das Element (16) mit der Einrichtung (13) verbunden ist, und zwar derart, daß der Außenumfang der Halteeinrichtung (13) geringfügig vermindert ist, wenn die Halteeinrichtung (13) innerhalb des Massenelements (16) unter Zwang angeordnet ist.

3. Dämpfungseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungseinrichtung (14A) an der inneren Umfangsflache des Trägheitsmassenelements (16A) und am Außenumfang der Halteeinrichtung (13A) chemisch angebracht bzw. angeheftet ist (Fig. 2A), daß die äußere umfangsflache (12A) des Kernelements (11A) in einem Klemmsitz mit dem Innenumfang der Halteeinrichtung (13A) verbunden ist,daß das Kernelement (11A) einen Außenumfang (12A) aufweist, der geringfügig größer ausgebildet ist als der Innenumfang der Halteeinrichtung (13A) vor Zusammenfügung mit dem Kernelement (11A), und zwar derart, daß der Innenumfang der Halteeinrichtung (13A) geringfügig aufgeweitet ist, wenn die Halteeinrichtung (13A) unter Zwang um das Kernelement (11A) herum angeordnet ist.

4. Dämpfungseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß kein nennenswerter Teil der Dämpfungseinrichtung (14) über die Ränder bzw. Kanten der Halteeinrichtung hinaussteht, wenn die Dämpfungseinrichtung (14) und die Halteeinrichtung (13) unter Kompression zwischen den Elementen (11, 16) angeordnet sind.

5. Dämpfungseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungseinrichtung (14) ein elastisches Organ ist, das im wesentlichen die gesamte äußere Umfangsflache des Kernelements (11) und die innere Umfangs-

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fläche des Massenelements (16) bedeckt und daß die Halteeinrichtung (13) wenigstens ein relativ dünn ausgebildetes metallisches Element ist, welches wenigstens im wesentlichen die gesamte Umfangsflache des elastischen Elements (14) bedeckt.

6. Dämpfungseinheit nach Anspruch 5, d a d u r ch gekennzeichnet, daß das Kernelement (11) an seinem Außenumfang ein geflanschtes Teil (19) aufweist und daß die Breiten der äußeren Umfangsflache des elastischen Elements (14) und des Metallelements (13) wenigstens im wesentlichen gleich groß ausgebildet sind, wie die Breite der äußeren Umfangsflache des geflanschten Teils (19 ).

7. Dämpfungseinheit nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Element (14) von einem hitzebeständigen, gummiartigen Polymer gebildet ist.

8. Dämpfungseinheit nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Polymer ein Äthylen-Propylen-Terpolymer-Gummi ist.

9. Dämpfungseinheit nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Dämpfer derart beschaffen ist, daß er am Ende einer Kurbelwelle einer Kraftmaschine mit innerer Verbrennung anbringbar ist,

daß das Kernelement (11) eine ringförmige Lagerbüchse ist, welche zu ihrer Befestigung an der Kurbelwelle eine Einrichtung (18) umfaßt,

daß die Dämpfungseinrichtung (14) von einer flexiblen, nachgiebigen Schicht bzw. Lage aus kompressiblem Material gebildet ist, die in zusammengedrücktem Zustand an der äußeren Umfangsflache (12) der Büchse (11) oder an der inneren Umfangsflache des Trägheitsmassenelements (16) angebracht bzw. angeheftet ist,

daß die Halteeinrichtung (13) von einem kontinuierlichen ring-

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förmigen Metallband gebildet ist und

daß das Trägheitsmassenelement (16) von einem festen bzw. starren Metallring gebildet ist.

10. Dämpfungseinheit nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht bzw. Lage auf etwa 5 bis 30% ihrer ursprünglichen Dicke zusammengedrückt ist.

11. Dämpfungseinheit nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht bzw. Lage auf etwa 5 bis 15% ihrer ursprünglichen Dicke zusammengedrückt ist.

12. Dämpfungseinheit nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht bzw. Lage auf etwa 10% ihrer ursprünglichen Dicke zusammengedrückt ist.

13. Dämpfungseinheit nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht bzw. Lage von einem Gemisch aus Äthylen-Propylen-Terpolymer-Gummi gebildet ist, welcher einen hohen Dämpfungskoeffizienten aufweist.

14. Verfahren zur Herstellung eines Vibrations- bzw. Schwingungsdämpfers zur Verwendung an einem oszillierenden Körper, wobei der Dämpfer ein inneres Kernelement und ein äußeres Trägheitsringelement aufweist, welch letzteres das Kernelement umgibt und von diesem in Abstand angeordnet ist, und wobei zwischen diesen beiden Elementen eine kompressible, nachgiebige Dämpfungseinrichtung vorgesehen ist, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:

Durch chemisches Anheften einer ümfangslinie der Dämpfungseinrichtung an der gegenüberliegenden Umfangsflache eines der beiden Elemente,

durch chemisches Anheften der Halteeinrichtung an der gegenüberliegenden Umfangsflache der Dämpfungseinrichtung, durch Zusammendrücken der Dämpfungseinheit um einen bestimmten Betrag ihrer ursprünglichen Dicke und

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durch Befestigen der Halteeinrichtung an der gegenüberliegenden Umfangsfläche des anderen Elements mit Hilfe eines Festsitzes, um einen integralen bzw. einstückigen Vibrationsbzw. Schwingungsdämpfer zu bilden.

15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungseinrichtung derart zusammengedrückt wird, daß diese dabei eine Dicke von etwa 5 bis 30% ihrer ursprünglichen Dicke aufweist.

16. Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekenn zeichnet, daß die Dämpfungseinrichtung an der äußeren Umfangsfläche des inneren Kernelements chemisch angeheftet wird, daß die Halteeinrichtung an der äußeren Umfangsfläche der Dämpfungseinrichtung chemisch angebracht bzw. angeheftet wird und daß der Fest- bzw. Klemmsitz zwischen der äußeren Umfangsfläche der Halteeinrichtung und der inneren Umfangsfläche des Träghextsringelements bewerkstelligt wird.

17. Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekenn ze ichnet, daß die Dämpfungseinrichtung an der inneren Umfangsfläche des Träghextsringelements chemisch angeheftet wird, daß die Halteeinrichtung an der inneren Umfangsfläche der Dämpfungseinrichtung chemisch angebracht wird und daß der Fest- bzw. Klemmsitz zwischen der inneren Umfangsfläche der Halteeinrichtung und der äußeren Umfangsfläche des Kernelements bewerkstelligt wird.

18. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungseinrichtung ein elastisches Element ist, welches im wesentlichen die ganze gegenüberliegende Umfangsfläche des Elements bedeckt, an dem es chemisch angebracht ist, daß die Halteeinrichtung wenigstens aus einem relativ dünnen, metallischen Element gebildet ist und daß in dem elastischen Element vor seiner Zusammendrückung eine Umfangsnut vorgesehen wird, wodurch dessen Breite vermindert wird derart, daß, wenn das elastische Element

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zusammengedrückt wird, dieses nicht wesentlich über die Ränder bzw. Kanten des metallischen Elements hinausragt.

19. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungseinrichtung durch Zusammendrücken der Halteeinrichtung nach innen zum Kernelement hin komprimiert wird.

20. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungseinrichtung durch Expandieren der Halteeinrichtung nach außen zum Trägheitsringelement hin komprimiert wird.

21. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Anheftungs- bzw. Anbringungsverfahrensschritte durch chemisches Verbinden in einem Vulkanisiervorgang gleichzeitig durchgeführt werden, um eine Dämpfer-Teilanordnung von integraler Konstruktion zu bilden.

22. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilanordnung durch ein Rohrstück (funnel) von kleiner werdendem Durchmesser gedrückt wird (Fig. 3), wobei die Halteeinrichtung radial nach innen gedrückt wird. _r^ ^_n

j. Frosting

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