DE2618820A1 - Drehschwingungsdaempfer - Google Patents

Description

PATENTANWALT Anw. Akte:

Dipl.-Ing. Wolfgang K. Rauh

1-531 51 AACHEN

Krefelder Straße 35 · Telefon 36452

PATENTANMELDUNG

Anmelder: WALLACE MURRAY CORPORATION

Delaware Corporation New York, Neu/ York, USA

Priorität: 12. Mai 1975 USA, Ser.No. 576 314 Bezeichnung: Drehschwingungs dämpf er

Die Erfindung betrifft einen Drehschwingungsdämpfer für eine umlaufende Welle, bestehend aus einer im wesentlichen ringförmigen Nabe, einem ringförmigen Trägheitsglied, sowie elastomeren und viskosen Dämpfungsmitteln. Derartige Drehschwingungsdämpfer finden insbesondere in der Automobilindustrie weitgehende Verwendung.

Drehschwingungen entstehen durch die Kräfte der in einer Brennkraftmaschine auf die Kolben einwirkenden, sich ausdehnenden Gase, wobei diese Kräfte intermittierend auf die Kurbelwelle übertragen werden,, Abhängig von der Eigenschwingungszahl der Kurbelwelle können bei einigen Motoren Drehschwingungen beträchtlicher Größe Drehzahlen verursachen, die die zulässige Elastizitätsgrenze der aus Metall bestehenden Kurbelwelle überschreiten und zu deren 3ruc|| führen»

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Schon seit langem ist den Fachleuten das Problem der Drehschuingungen bei Kurbelwellen von Brennkraftmaschinen bekennt,und so wurde bereits eine Vielfalt an Drehscha/ingungs» dämpfern vorgeschlagen.

Eine allgemeine Ausführungsform eines solchen Dämpfers erhält man durch eine Nabe, die normalerweise am ainsn Ende dar Kurbelwelle befestigt ist und mit ihr umläuft. Auf dem Umfang dieser Nabe sit2t ein slastoraeres Glied, das seinerseits mit einem (äußeren) Trägheitsglied verbunden ist. Während des Betriebes der Maschine vermindert der Dämpfer die Größe der Drehsehoiingungan der mit ihm verbunden Kurbelwelle, Da der Dämpfer direkt mit der Kurbelwelle verbunden ist, wird auch die Sruchmöglichkeit infolge Drehschu/ingungan der Kurbelwelle herabgesetzt, die z.B. die Streckgrenze der Kurbelwelle überschreiten können. ■

Es gibt auch Drehschuiingurtgsdämpfer, die sine hschvi3kese Flüssigkeit als Dämpfungsmittel verwenden. Ein Dämpfer dieser Art besteht aus einer mit der Welle verbunden Nabe mit einem geschlossenen, ringförmigen Hohlraum, der mit einer hochviskosen Flüssigkeit gefüllt ist und einem ringförmigen Trägheitsglied, wobei die hochviskose Flüssigkeit das einzige Kupplungsmittel zwischen Nabe und Trägheitsglied ist. .

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Ferner gibt es Drehschwingungsdämpfer, die sowohl viskose als auch elastomere Dämpfungsmittel υerbenden. Hierzu ssi vermiesen auf die US-PSen: 1 230 205, 2 585 382,

2 636 399, 2 939 338, 3 373 633, 3 410 369j 3 440 899,

3 495 475, 3 678 783, 3 640 149, 3 641 839, 3 771 380 und 3 823 619.

Während viele, dieser Vorrichtungen allgemein brauchbar gearbeitet haben, waren sie jedoch relativ teuer in ihrer Herstellung. So war es manchmal nötig, Befestigungselemente -in Form langer Nieten od..dgl. zur Montage des Dämpfers zu vertuenden. Auch war es manchmal notwendig, getrennte Dichtungselemente zusätzlich zu den elastomsren Gliedern.zu verwenden,· um die viskose Flüssigkeit in ihrem Hohlraum zu halten.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde« einen Drehschwingungsdämpfer der eingangs erwähnten Art zu schaffen, der mit einem Minimum an Einzelteilen preiswert herstellbar ist und praktisch keiner Wartung bedarf.

Die Erfindung wird darin gesehen, daS die.Nabe und das Trägheitsglied in einander gegenüberstehenden inneren.Stirnflächen jeweils mindestens eine Hingnut und in diese Ringnuten formschlüssig eingreifende axiale ringförmige Elemente des jeweils gegenüberliegenden Gliedes aufweisen, derart, daß die einander zugeordneten Berührungsflächen der ineinander-

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greifenden Elemente und Ringnuten eins mit viskoser Flüssigkeit gefüllte, ins axialen Längsschnitt roäanderförinige oder lebyrinthartig.e Kammer begrenzen, deren axiale Enden en je einer äußeren Stirnwand des Dämpfers münden und dort durch je ein mit dar Nabe und dem Trögheiteglied fest verbundenen elastometer» Glied dicht verschlossen sind.

Bei dieser Ausführung dienen die elastomeren Glieder teilweise dazu, die aufgenommene Drehschwingungsenergie in Wärme umzuwandeln und abzuführen und teilweise als Verschlußmittel für die Kammer mit der viskosen Flüssigkeit. Darüberhinaus

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erlaubt die einfache Formgebung eine preiswerte Herstellung.

Nachstehend ist die Erfindung anhand, dar Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert und zwar zeigen:

Fig.1 einen axialen Längsschnitt durch die obere Hälfte eines zusammengebauten Drahachwingungsdämpfers gemäß der Erfindung und .

Fig.2 eine Darstellung ähnlich Fig.1, jedoch vor dam Zusamaen-, bau der Teile ..,.-_ .

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Die Zeichnung zaigt einen Drahschwingungsdämpfer gemäß der Erfindung mit einer im wesentlichen ringförmigen Nabe 10, und einem damit verbundenen Träghaitsglied 30.

Oie Nabe 10 sitzt mit einer Radsrhaibe 12 auf einer nur durch ihre geometrische Drehachse θ bezeichneten, Drehschuüngungan ausgesetzten Welle. Die Art ihrer Anbringung ist für die vorliegende Erfindung unwesentlich und braucht nicht näher erläutert zu werden·

Die Radscheibe 12 liegt in einer Radialebene, d.h. senkrecht zur Achse 8 und ist einstückig mit der ringförmigen Nabe 10 verbunden, öiose besteht aus einem inneren, sich axial erstreckenden und mit einem Ende mit der Radscheibe einstückig verbundenen Kranz 14, dessen freies Ende in einen radial nach außen erstreckenden Ringtail 16 übergeht, mit dam ein zum Kranz 14 konzentrischer und zur Ebene der Radialscheibe gerichteter äußerer Kranz 18 einstückig verbunden ist. Dia ringförmige Nabe 10 hat im Längsschnitt die Form eines liegenden U.

Auch das Trägheitsglied 30 hat im Längsschnitt die Form eines liegenden U, das der Form der Nabe 10 gegenübersteht· 0er äußere axiale Kranzteil des Tragheitsgliedes 30 geht in einen radialen Teil 32 übar, an den wiederum ein innerer»

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axialer Kranzteil 34 anschließt*

Wie Fig.2 zeigt, weist die Nabe 1U zwischen ihren inneren Stirnflächen 15R eins kontinuierliche Ringnut 15G auf. An den sich axial erstreckenden Kränzen 15,18 sind ringförmige Ausdrehungen 20,22 vorgesehen»

In ähnlicher Weise befindet sich zwischen den inneren Stirnflächen 31R des Trägheitsgliedes 30 eine kontinuierliche Ringnut 31G* Auch hier weisen die axialen Kranzteile ringförmige Auedrehungeh 36,36 auf.

Wie die Zeichnung zeigt, greift die Stirnfläche 31R des inneren Kranzteiles 34 des Trägheitsgliedes 30 formschlüssig in die Ringnut 15G ein» mährend die innere Stirnfläche 15R des äußeren Kranzes 18 der Nabe 10 in die Ringnut 31G des Trägheitsgliedes 30 eingreift. Dabei stehen sich jeweils die Ausnehmungen 22,36 und 20,38 gegenüber und bilden jeweils eine ringförmige Tasche, in der je ein eiastomerss Glied 42 bzw. 44 aufgenommen ist. Die elastomeren Glieder 42,44 sind mit den ihnen zugeordneten Flächen 22,36,20,38 in bekannter Weise, z.B. durch Kleben od.dgl. fest verbunden. Zwischen der Nabe 10 und dem Trägheitsglied 30 ist eine ffläanderförmige oder labyrinthartige Kammer 40 gebildet, deren axiale Enden von den ringförmigen elastomersn Gliedern 42,44 dicht verschlossen sind.

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SchlieOlich ist im radialen Teil 16 der Nabe 10 eine mit der Kammer 40 verbundene Füllöffnung 46 vorgesehen, die durch einen nicht dargeeteilten Stopfen, z.B. einen Gewindestopfen verschließbar ist·

Durch diese Füllöffnung 46 kann die Kammer 40 mit einer viskosen Flüssigkeit gefüllt werden.

Bei diesem Dämpfer wirken somit die in der Kammer 40 befindliche viskose Flüssigkeit und die zugleich als Kupplungselement wirkenden elastomeren Glieder 42,44 als Dämpfungselemente.

Bei einem ausgeführten Beispiel eines Drehschwingungsdämpfers gemäß der Erfindung betrug die lichte Weite der Kammer 40 1,52 mm,,während die Wandstärke der elastomeren Glieder 42,44 bei 3,56 ram und ihre axiale Breite bei 25,4 ram lagen. Der Außendurchmesser dee Dämpfers betrug 28 cm, der Innendurchmesser am Kranz 14 belief sich auf etwa 19,8 cm. Die Nabe 10 und das Trägheiteglied 30 bestanden au* Metall,

Die Zusammensetzung der viskosen Flüssigkeit, sowie die Art der Verbindung zwischen den elastomeren Gliedern 42,44 und den' damit benachbarten Flächen der Nabe 10 und des Trägheit·- gliedae 30 sind allgemein bekannt, und brauchen hier nicht »ehr beschrieben zu warden· Al· Beispiel hierfür sei auf die US-PS 2 S39 538 verwiesen. . . ' - - ' V -. / ··· .' · ·

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Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE

   7\ Drehschwingungedämpfer für eine umlaufende Welle» bestehend aus einer im wesentlichen ringförmigen Nabe, einem ringförmigen Trägheitsglied, sowie elastcmeren und viskosen Dämpfungsmittein, dadurch gekannzeichnet, daß dia Nabe (10) und das Träghsitsglied (30) in einandergegenüberstehenden inneren Stirnflächen (1SR, 31R) jeweils mindestens eine Ringnut (15G, 31G) und in diese Ringnuten formschlüssig eingreifende axiale, ringförmige Elemente (18,34) des jeweils gegenüberliegenden Gliedes aufweisen, derart, daß die einander zugeordneten Berührungsflächen der ineinandergreifenden Elemente (18,34) und Ringnuten (15G,31G) eine mit viskoser Flüssigkeit gefüllte, im axialen Längsschnitt mäanderförmige oder labyrinthartige Kammer (40) begrenzen, deren axiale Enden an Je einer äußeren Strinwand des Dämpfers münden und dort durch je ein mit der. Nabe (10) und dem Trägheitsg.lied (30).fest verbunden elastomexen Glied (42,44) dicht verschlossen sind.
2. 2. Drehschwingungsdämpfar nach.Anspruch 1,dadurch g ekennzeichn et, daß einer der beiden Dämpferteile (10,30) eine mit der Kammer (40) verbundene, verschließbare Füllöffnung (46) aufweist.

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3. 3. Drehschuiingungsdampf er nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer (40) im Bereich ihrer Enden einen größeren Querschnitt und die dort befindlichen elestomeren Glieder (42,44) eine entsprechend größere Wandstärke aufweisen, als der übrige Querschnitt der Kammer (40)

   Für

   WALLACE MUMAY CORPORATION

   Delaware/Corporation

   K. Rauh PATENTANWALT

   609848/0242

   AO

   Lee r seife