DE2640751C2

DE2640751C2 - Drehschwingungsdämpfer

Info

Publication number: DE2640751C2
Application number: DE2640751A
Authority: DE
Inventors: Dirk Dr.-Ing. 8520 Erlangen Forkel
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1976-09-10
Filing date: 1976-09-10
Publication date: 1984-11-08
Also published as: JPS5924295B2; FR2364372A1; US4615237A; JPS5352809A; DE2640751A1; FR2364372B1; IT1089812B; GB1566357A

Description

findungsgemäßen Drehschwingungsdämpfers eine gro-Be Formstabilität und können deshalb aus dünnem und weniger widerstandsfähigem Material hergestellt werden, so daß sich ohne Vergrößerung der Dämpferabmessungen die entscheidende Vergrößerung der Spaltflächen auf eine besonders wirtschaftliche Weise bei stark verringerten Genauigkeitsanforderungen erreichen läßt Bei einer Ausführungsform, die sich besonders für die Fertigung größerer Stückzahlen anbietet, sind die Lamellen zylindermantelförmig und in verschiedenen Durchmessern solcher Stufung ausgeführt, daß sich von einer Lamelle bis zur nächst größeren die gewünschte Spaltbreite ergibt Diese Lamellen sind dann abwechselnd stimseitig an einer entsprechenden Fläche des Schwungkörpers und des Flanschkörpers zentriert und befestigt

In einer anderen Ausführungsform bilden die Lamellen keine Kreiszylinderflächen, sondern eine offene Zyliiidermantelfläche mit spiralförmigem Grundriß. Ein solcher Spirallamellenkörper wird stirnsdtig an einer entsprechenden Fläche des Schwungkörpers befestigt, ein zweiter gleichartig ausgebildeter Lamellenkörper wird um eine halbe Umdrehung verdreht mit der anderen Stirnseite an einer entsprechenden Fläche des Flanschkörpers befestigt und genau wie bei kreiszylindrischen Lamellen axial ineinandergeschoben. Die Steigung der Spirale oder besser der lichte Abstand von einem bis zum nächsten Spiralgang ist nun so zu bemessen, daß unter Berücksichtigung der Stärke der dazwischenzuschiebenden Gegenlamelle zweimal die gewünschte Spaltdicke entsteht. In beiden Ausführungsformen können die Lamellen aus Blech hergestellt oder nach einem genauen Verfahren gegossen werden. Bei Druckgußlamellen z. B. bietet es sich an, die Lamellen zu dem stirnseitigen Fußpunkt hin mit zunehmender Dicke herzustellen, so daß bei gleicher Ausbildung des zweiten Lamellenkörpers die Spaltdicke über die gesamte Lamellenoberfläche erhalten bleibt, da beide Begrenzungsflächen leicht kegelig verlaufen. Aus Blech hergestellte Lamellen werden zweckmäßigerweise stimseitig in Nuten des Flansch- bzw. Schwungkörpers eingesetzt und befestigt. Diese Methode ist sowohl für Kreiszylinderlamellen als auch für spiralförmige Lamellen geeignet. Eine andere Befestigungsmöglichkeit besteht darin, die Kreiszylinderlamellen unterschiedlichen Durchmessers zunächst mit schmalen Zwischenringen als Abstandhalter zusammenzusetzen und dann den so erhaltenen Lamellenkörper mit Schwungkörper oder Flanschkörper des Dämpfers zu verbinden. Diese Art bietet sich besonders zur Herstellung eines Lamellenkörpers mit spiralförmigem Querschnitt an, den man hier in einem Arbeitsgang aus einem Blechband in Lamellenbreite und einem schmalen, einseitig anliegenden Abstandsband zusammenwickeln und beispielsweise durch Lötung fixieren kann. 5^

Hinsichtlich eines Ausgleichs der temperaturbedingten Volumenänderungen der Dämpferflüssigkeit hat es sich als zweckmäßig erwiesen, wenn man die Lager- und Dichtringe, welche Schwungkörper und Flanschkörper drehelastisch verbinden und die Spalträume abdichten, in axialer Richtung so elastisch ausbildet, daß die Volumenvergrößerung der Spalträume bei einer geringen axialen Verschiebung ohne wesentlichen Druckaufbau im Inneren des Drehschwingungsdämpfers erfolgen kann.

Im folgenden win' die Erfindung an einigen Ausführungsbeispielen beschrieben, die in der Zeichnung schematisch dargestellt sind. Pabei zeigt

F i g. ί die gekrümmten, ineinandergreifenden Lamellen im Querschnitt;

F i g. 2 in perspektivischer Darstellung — hier axial auseinandergezogen — die spiralförmigen Lamellen;

F i g. 3 z. B. eine Dämpferausführung mit Spiral-Lamellen, außenliegendem Schwungkörper und zwei kegeligen Lager-und Dichtringen;

F i g. 4 eine Variante mit zweiseitigen symmetrischen Lamellen am Flanschkörper in Druckgußausführung.

F i g. 1 zeigt im einzelnen die Anordnung der axial ineinandergreifenden gekrümmten Lamellen 40, die jeweils siirnseitig an den Lamellenträgern 46 befestigt sind, die ihrerseits Teile des Schwung- bzw. Flanschkörpers sind. Die Befestigung der kreiszylindrischen Lamellen 41 im oberen Bildteil erfolgt entweder mittels der Abstandsringe 42 oder beispielsweise in konzentrischen Beiestigungsnuten 45. Im unteren Teil des Bildes sind, im Querschnitt nicht unterscheidbar, die spiralförmigen Lamellen 43 dargestellt, die durch ein ebenfalls spiralförmiges Abstandsband 44 oder in der rechten Bildhälfte durch Spiralnuten 45 gehalten werden.

In F i g. 2 ist die Anordnung der Spiral-Lamellen 43 nochmals in perspektivischer Darstellung axial auseinandergezogen gezeigt.

F i g. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Spiral-Lamellendämpfers mit außenliegendem Schwungkörper 21, der sich über die Kappen 30 und zwei elastische Lager- und Dichtringe 61, die in diesem Fall zwischen Kegelmantelflächen angeordnet sind, auf den Lagerträger 13 des Flanschkörpers 11 abstützt Die ineinandergreifenden spiralförmigen Lamellen 43 werden durch die Abstandsbänder 44 in ihrer Lage gehalten und sind am Teil 13 des Flanschkörpers bzw. an einer Kappe 30 des Schwungkörpers beispielsweise durch Hartlötung befestigt.

F i g. 4 zeigt eine Ausführungsform mit kreiszylindrischen Lamellen 47, die zweiseitig symmetrisch zur Mittelebene des Dämpfers in Druckguß mit dem notwendigen Anzug ausgeführt sind und demzufolge zur Mittelebene dicker werden. Der Lamellen träger ist nach innen hin zum Flansch 11 erweitert, an dem beidseitig die Lagerträger 13 befestigt sind. Die beiden zylindrischen Lager- und Dichtringe 62 tragen an ihrem Außendurchmesser den zylindrischen Rand des Lamellenträgers 46, der in diesem Fall die ebenfalls aus Druckguß hergestellten Lamellen 48 trägt und an seinem Außendurchmesser am Schwungkörper 21 befestigt ist. Da die Lamellen 48 beidseitig ebenfalls mit Anzug versehen sind, ist der zwischen ihnen und den Lamellen 47 entstehende Spaltraum 52 an allen Stellen gleich dick. Der schwungkörperseitige Lamellenträger kann, wie in der rechten Bildhälfte gezeigt, zur besseren Wärmeabfuhr mit Kühlrippen 49 versehen werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

1 2 außenliegender Schwungmasse unterscheiden, bei dePatentansprüche: nen zwischen dem Flanschkörper und dem die Spalträume umfassenden Schwungkörper Dichtungen erforder-

1. Drehschwingungsdämpfer mit einem innenlie- lieh sind. Zur erstgenannten Gattung gehören die Drehgenden Flanschkörper zur Befestigung auf einer 5 schwingungsdämpfer nach den US-Patentschriften Welle oder dgL, mit einem außenliegenden 28 38 955 und 25 14 136, zur letztgenannten Gattung die Schwungkörper und mit zwischen Flanschkörper Ausführungen nach der DE-OS 23 62 128, der DE-AS und Schwungkörper vorgesehenen Spalträumen, 12 95 287 und der FR-PS 20 89 765.

welche durch einander mit im wesentlichen konstan- Obwohl die Ausführungsformen mit einer außenlie-

tem Abstand gegenüberliegende gekrümmte, im we- 10 genden Schwungmasse offensichtliche Vorteile hätten,

sentlichen achsparallele Mantellinien aufweisende die in der stark verringerten Masse des Flanschkörpers

und die Drehachse umgebende Flächen gebildet bei Wegfall des Gehäuses und in der Zugänglichkeit des

sind, mit hochviskoser Flüssigkeit gefüllt sind und Schwungkörpers begründet sind, hat sich in der Praxis

durch Ringe aus elastischem Material abgedichtet bisher ausschließlich die geschlossene Ausführung mit

sind, dadurch gekennzeichnet, daß die ge- 15 ihrem einfachen Aufbau durchgesetzt Dennoch weist

krümmten Flächen die Oberflächen von wechselwei- diese Ausführung eine Reihe von Schwächen auf, die

se am Flansch- (11) und am Schwungkörper (21) an- sich besonders bei höher beanspruchten Motoren mehr

geordneten Lamellen (40,41) sind. und mehr unangenehm bemerkbar machen.

2. Drehschwingungsdämpfer nach Anspruch 1, da- Nachteilig ist insbesondere die Begrenzung der Spaltdurch gekennzeichnet, daß die Lamellen (40,41) zy- 20 fläche, welche durch die Oberfläche des Schwungringes lindrisch ausgebildet sind. gegeben ist, und als Folge davon die sehr engen Spalte,

3. Drehschwingungsdämpfer nach Anspruch 1, da- die bei den zur Verfügung stehenden ölviskositäten zur durch gekennzeichnet, daß die Lamellen (40,41) spi- Erreichung optimaler Ankoppelung unvermeidlich sind, ralförmig ausgebildet sind. und als weitere Folge davon das sehr geringe Volumen

4. Drehschwingungsdämpfer nach Anspruch 1, da- 25 des viskosen Reibmittels, in dem die ganze Dämpferardurch gekennzeichnet, daß die Lamellen (40,41) aus beit in Wärme umgesetzt werden muß.

Blech geformt sind. Bekanntlich gilt zwischen den genannten drei Größen

5. Drehschwingungsdämpfer nach Anspruch 1, da- bei gegebener Viskosität und gegebenem Durchmesser, durch gekennzeichnet, daß die Lamellen (40,41) ge- daß die Ankoppelung der Spaltfläche proportional und gössen sind, z. B. aus Druckguß bestehen. 30 der Spaltweite umgekehrt proportional ist, während das

6. Drehschwingungsdämpfer nach Anspruch l,da- Volumen dem Produkt aus beiden Größen entspricht, durch gekennzeichnet, daß die Lamellen (40, 41) So würde beispielsweise eine Verdoppelung der Spaltstirnseitig in Nuten des Flansch- bzw. Schwungkör- fläche gegenüber konventionellen Dämpfern die doppers eingesetzt und befestigt sind. pelte Spaltweite erlauben und das vierfache Arbeitsvo-

7. Drehschwingungsdämpfer nach Anspruch 1, da- 35 lumen ergeben.

durch gekennzeichnet, daß mehrere Lamellen mit Die erwähnten Nachteile hängen also alle miteinan-

Zwischenlagen (42, 44) als Abstandshalter zusam- der zusammen und erfordern nicht nur hohe Oberflä-

mengesetzt sind. chengüte und Formgenauigkeit, sondern führen auch

leicht zur thermischen und mechanischen Überlastung

40 der verwendeten Silikonöle und damit zur Unbrauchbarkeit des Dämpfers.

Außerdem verformt der während des Betriebes infol-

Die Erfindung betrifft einen Drehschwingungsdämp- ge der Temperaturerhöhung auftretende Innendruck in fer mit einem innenliegenden Flanschkörper zur Befe- unerwünschter Weise das Gehäuse, was ein Nachlassen stigung auf ei^er Welle oder dgl., mit einem außenlie- 45 der Dämpferwirkung zur Folge hat und außerdem ein genden Schwungkörper und mit zwischen Flanschkör- Anlaufen und Fressen des Schwungringes am Gehäuse per und Schwungkörper vorgesehenen Spalträumen, verursachen kann. Ein weiteres Problem -»teilt die sehr welche durch einander mit im wesentlichen konstantem genaue Führung des Schwungringes mit Hilfe der übli-Abstand gegenüberstehende gekrümmte, im wesentli- chen Gleitlagerung dar, die insbesondere bei höheren chen achsparallele Mantellinien aufweisende und die 50 Belastungen und beim Auftreten von Axialschwingun-Drechachse umgebende Flächen gebildet sind, mit gen wegen der schlechten Schmiereigenschaften der hochviskoser Flüssigkeit gefüllt sind und durch Ringe verwendeten Silikonöle und des relativ engen Lageraus elastischem Material abgedichtet sind. Ein solcher spiels, in dem diese über ihre Scherfestigkeit hinaus be-Drehschwingungsdämpfer ist in der FR-PS 20 89 765 ansprucht werden können, gefährdet ist.
beschrieben. 55 Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Drehschwingungsdämpfer dieser Art dienen zur Be- Drehschwingungsdämpfer mit außenliegendem grenzung der Schwingungsausschläge und damit der Schwungkörper zu entwickeln, der in bezug auf den Beanspruchung insbesondere der Kurbelwelle einer benötigten Einbauraum und sein Gesamtgewicht eine Brennkraftmaschine. Sie sind mit einer hochviskosen relativ vergrößerte Schwungmasse sowie ein relativ Flüssigkeit gefüllt. Die im Falle von Drehschwingungen 60 vergrößertes Spaltvolumen aufweist,
zwischen dem Flanschkörper und dem als träge Masse Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem wirkenden Schwungkörper auftretenden Relativbewe- Drehschwingungsdämpfer der eingangs genannten gungen ergeben starke Schubkräfte in den Spalträumen Gattung dadurch gelöst, daß die gekrümmten Flächen und damit die gewünschte Dämpfungswirkung. die Oberflächen von wechselweise am Flansch- und am Je nach Anordnung des Schwungkörpers kann man 65 Schwungkörper angeordneten Lamellen sind. Vorteilzwischen Dämpfern mit innenliegender Schwungmasse, hafte Ausgestaltungen des Erfindungsgegenstandes sind bei denen der Flanschkörper als Gehäuse ausgebildet ist Gegenstand der Unteransprüche,
und den Schwungring voll umschließt, und solchen mit Durch die Krümmung erhalten die Lamellen des er-