Drehschwingungsdämpfer für Wellen, insbesondere Kurbelwellen für Brennkraftmaschinen
Die Erfindung betrifft einen Drehschwingungsdämpfer für Wellen, ins!besontdere Kurbelwellen
für Brennkraftmaschinen, bei welchem mit einem trommelförmigen Primärteil ein als
Schwungmasse dienender ringförmiger Sekundärteil mittels zylindrischer Federpakete
verbunden ist, fdie aus einer Anzahl ineinandergesteckter zylindrischer Federhülsen
bestehen und so angeordnet sind, daß sie teils im Sekundär- und teils im Primärteil
liegen. Bei dieser Ausführung können sich die einzelnen Hülsenfedern während des
Betriebes gegeneinander verschieben. Man mußdeshalb besondere Vorrichtungen vorsehen,
die eine allzu starke Vexdrehung der einzelnen Federhülsen eines Pakets gegeneinander
verhindern. Außerdem hat die starke Verdrehung der Federhülsen gegeneinander unter
Umständen ein Fressen der aufeinanderliegenden Federhülsen oder Bruch zur Folge.
Schließlich wechselt bei den zylindrischen Hülsenfedern beim Durchgang durch den
Nullpunkt der Angriffspunkt der Kraft von einem Federschenkel zum anderen.Torsional vibration dampers for shafts, in particular crankshafts for internal combustion engines
The invention relates to a torsional vibration damper for shafts, especially crankshafts
for internal combustion engines, in which with a drum-shaped primary part as a
A ring-shaped secondary part serving the flywheel by means of cylindrical spring assemblies
is connected, fdie from a number of nested cylindrical spring sleeves
exist and are arranged so that they are partly in the secondary and partly in the primary part
lie. In this version, the individual sleeve springs can during the
Move against each other. Special devices must therefore be provided
the excessive twisting of the individual spring sleeves of a package against each other
impede. In addition, the strong twisting of the spring sleeves against each other has under
This can result in seizure of the spring sleeves lying on top of one another or breakage.
Finally, the cylindrical sleeve springs change when passing through the
Zero point the point of application of the force from one spring leg to the other.
Gemäß der Erfindung besitzen die Hülsenfedern hufeisenförmige Gestalt
und sind derart im Dämpfer untergebracht, daß die geraden Schenkel .der Federpakete
im einen Teil, z. B. im Primärteil, und der kreisbogenförmige Teil der Federpakete
im anderen Dämpferteil liegen, oder umgekehrt. Die Hufeisenform der Hülsenfedern
verhindert ohne weiteres ein gegenseitiges Verdrehen der einzelnen Federhülsen,
so daß besondere Drehschutzvorrichtungen in Fortfall kommen. Wenn in Weiterbildung
der Erfindung die Federpakete mit Vorspannung in den Dämpfer eingebracht wenden,
liegen sie sowohl im Primärteil als auch im Sekundärteil des Dämpfers stets an und
weisen kein Spiel auf.
Um einen stets günstigen Kraftangriff an
die Federschenkel zu gewährleisten, ist der Primärteil des Dämpfers an den Stellen,
an denen die Federschenkel anliegen, mit auswechselbaren Leitflächen versehen. Mit
Hilfe dieser Leitflächen kann man erreichen, daß die Kraft stets senkrecht an den
Federschenkeln angreift. Auch die Federcharakteristik kann durch entsprechende Form
dieser auswechselbaren Leitflächen beeinflußt werden.According to the invention, the sleeve springs have a horseshoe shape
and are housed in the damper in such a way that the straight legs of the spring assemblies
in one part, e.g. B. in the primary part, and the arcuate part of the spring assemblies
lie in the other part of the damper, or vice versa. The horseshoe shape of the sleeve feathers
prevents the individual spring sleeves from twisting in relation to one another,
so that special anti-rotation devices are no longer necessary. When in further training
the invention turn the spring assemblies with pre-tension introduced into the damper,
they are always present both in the primary part and in the secondary part of the damper
show no play.
An always favorable force attack
To ensure the spring legs, the primary part of the damper is at the points
on which the spring legs rest, provided with exchangeable guide surfaces. With
With the help of these guide surfaces one can achieve that the force is always perpendicular to the
Attacks spring legs. The spring characteristics can also be shaped accordingly
these interchangeable baffles are influenced.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel eines Drehschwingungsdämpfers
nach der Erfindung dargestellt, und zwar zeigen Abb. i einen Querschnitt durch den
Dämpfer nach der Linie I-I in Abb. 2, Abb. 2 einen Axialschnitt durch den Dämpfer
nach der Linie II-II in Abb. i und einen Teil der Kurbelwelle, auf deren Ende der
Dämpfer befestigt ist, und A:bb. 3 einen Teilschnitt durch den Dämpfer in größerem
Maßstab.The drawing shows an exemplary embodiment of a torsional vibration damper
Shown according to the invention, namely Fig. i show a cross section through the
Damper according to the line I-I in Fig. 2, Fig. 2 an axial section through the damper
according to the line II-II in Fig. i and part of the crankshaft, on the end of which the
Damper is attached, and A: bb. 3 shows a larger partial section through the damper
Scale.
Mit dem Ende der Kurbelwelle i ist mittels Schrauben z eine Trommel
3 verbunden, die den Primärteil des Schwingungsdämpfers bildet. Der Sekundärteil
besteht aus der ringförmigen Schwungmasse .4, die konzentrisch die Trommel 3 umgibt.
Die Verbindung zwischen der Trommel 3 und dem Schwungring 4 wird durch die hufeisenförmigen
Federplakete 5 bewirkt, (die mit ihrem kreisbogenförmigen Teil in Ausnehtnungen
im Ring ,4 und mit den geraden Schenkeln inAusnehmungen in derTromme13 liegen. In
der Abb.3 ist die Anordnung eines Federpakets 5 im Dämpfer deutlich zu erkennen.
An den Anlagestellen der Federschenkel im Primärteil 3 sind besonrdere Einsatzstücke
6 befestigt, deren Außenfläche 7 derart ausgebildet ist, daß die angreifende Kraft
während des Belastungsvorganges stets in einer gewünschten Richtung wirkt. Da man
mit verschiedenen Leitflächen 7 die Charakteristik des Federpakets 5 ändern kann,
sind die .die Leitflächen 7 aufweisenden Einsatzstücke 6 auswechselbar mittels der
Schrauben 8 am Primärteil 3 befestigt. Die Ölzufuhr erfolgt von (der Kurbelwellenbohrung
9 aus unmittelbar durch die Kanäle io zu den (die Federpakete 5 aufnehmenden Ausnehmungen
im Primär- und Sekundärteil. Die Deckplatten ii und 12, welche in geeigneter Weise
mit dem Primärteil 3 verschraubt sind, verhindern den Ölaustritt nach den Seiten
und gleichzeitig eine unerwünschte Seitwärtsbewegung der Federpakete 5.With the end of the crankshaft i is a drum by means of screws z
3 connected, which forms the primary part of the vibration damper. The abutment
consists of the ring-shaped flywheel .4, which surrounds the drum 3 concentrically.
The connection between the drum 3 and the flywheel 4 is made by the horseshoe-shaped
Federplakete 5 causes (the circular arc-shaped part in recess
in the ring, 4 and with the straight legs in recesses in the drum 13. In
Figure 3 clearly shows the arrangement of a spring assembly 5 in the damper.
At the contact points of the spring legs in the primary part 3 there are special insert pieces
6 attached, the outer surface 7 is formed such that the acting force
always acts in a desired direction during the loading process. Since you
can change the characteristics of the spring assembly 5 with different guide surfaces 7,
the .die baffles 7 having inserts 6 are exchangeable by means of the
Screws 8 attached to the primary part 3. The oil is supplied from (the crankshaft bore
9 from directly through the channels io to the (the spring assemblies 5 receiving recesses
in the primary and secondary part. The cover plates ii and 12, which in a suitable manner
are screwed to the primary part 3, prevent oil leakage to the sides
and at the same time an undesirable sideways movement of the spring assemblies 5.
Die Wirkungsweise des Dämpfers mit .den hufeisenförmigen Hülsenfedern
nach der Erfindung ist die gleiche ivie bei der Verwendung von zylindrischen Hülsenfedern.
Bei den durch die Drehschwingungen der Kurbelwelle hervorgerufenen Relativverdrehungen
des Primärteils zum Sekundärteil wird das Federpaket 5 zunächst so weit in der Ausne'hmung
des Sekundärteils 4 verdreht, bis der obere Teil des Federschenkels an der Fläche
13 zur Anlage kommt (siehe Abb. 3). Bei der weiteren Bewegung wird die Feder zusammengedrückt.
Während der ganzen Bewegung der beiden Dämpferteile gegeneinander wandert die Auflage
der Federschenkel über einen Teil der Fläche 7 am Einsatzstück 6, die derart ausgebildet
ist, daß der Kraftangriff stets in der günstigsten Richtung wirkt. Da die die Federpakete
aufnehmenden Räume stets mit Öl gefüllt sind, tritt neben der dämpfenden mechanischen
Reibung der einzelnen Federhülsen gegeneinander und gegen die Wandungen der Dämpferteile
noch eine ebenfalls dämpfende Pumparbeit innerhalb des Dämpfers auf. Infolge der
Fliehkraft tritt das Öl bei entspannter Feder also in der Nullage zwischen die Federhülsen
und alle sonst vorhandenen Hohlräume, insbesondere die großen Räume, die an der
Trennfuge zwischen Primär- und Sekundärteil liegen und von der Fläche 13, der Fläche
7 und den Federschenkeln begrenzt werden. Wird nun die Feder bei auftretenden Drehschwingungen
gedreht und zusammengedrückt, so wird das Öl aus :diesen Räumen herausgepreßt. Diese
Drosselarbeit ergibt die zur Schwingungsdämpfung notwendige Dämpfung, so daß eine
gesonderte Zusatzdämpfung entfällt.How the damper works with the horseshoe-shaped sleeve springs
according to the invention is the same as when using cylindrical sleeve springs.
With the relative rotations caused by the torsional vibrations of the crankshaft
From the primary part to the secondary part, the spring assembly 5 is initially so far into the recess
of the secondary part 4 twisted until the upper part of the spring leg on the surface
13 comes to bear (see Fig. 3). As the movement continues, the spring is compressed.
During the entire movement of the two damper parts against each other, the support moves
the spring leg over part of the surface 7 on the insert 6, which is formed in this way
is that the application of force always acts in the most favorable direction. Since the the spring packages
receiving spaces are always filled with oil, occurs next to the damping mechanical
Friction of the individual spring sleeves against each other and against the walls of the damper parts
another damping pumping work within the damper. As a result of
Centrifugal force causes the oil to enter between the spring sleeves in the zero position when the spring is relaxed
and all other cavities, especially the large spaces that are part of the
Parting line between the primary and secondary part and from the surface 13, the surface
7 and the spring legs are limited. If the spring occurs when torsional vibrations occur
rotated and compressed, the oil is pressed out of these spaces. These
Throttle work results in the damping necessary for vibration damping, so that a
separate additional damping is not required.
Man kann nun auch noch jedes Federpaket mit einem Hubbegrenzungsbolzen
ausrüsten, der eine Überlastung der Federpakete verhindert. Bei einer bestimmten
Zusammendrückung legen sich die Federschenkel gegen den Bolzen, und die Feder wirkt
dann als starres Verbindungsglied.You can now also have each spring package with a stroke limiting bolt
that prevents the spring assemblies from being overloaded. With a certain
When compressed, the spring legs lie against the bolt and the spring acts
then as a rigid connecting link.
In Abb.3 ist der Hubbegrenzungsbolzen dargestellt. Er besteht aus
zwei Teilen 14 und 15. Man kann ihn natürlich auch aus einem Stück herstellen. Um
die leichte Drehbewegung ,des Federpakets 5 zu Anfang der Relativbewegung zwischen
Primär- und Sekundärteil nicht zu behindern, ist der Hubbegrenzungsibolzen 1-.,
15 entweder lose eingelegt oder pendelnd an den seitlichen Abdeckscheiben i i und
12 mittels Bolzen 16 aufgehängt. Die Anordnung eines Hubbegrenzungsbolzens hat ferner
noch den Vorteil, daß durch ihn zusammen mit dem Federpaket weitere ölenthaltende
Räume gebildet werden, aus denen bei. der Zusammendrückung der Feder das Öl herausgepreßt
wird. Dadurch wird die Dämpfung der Drehschwingungen noch verstärkt. Die hufeisenförmigen
Hülsenfedern können möglicherweise wie bei Schwingungsdämpfern auch bei elastisehen
Kupplungen
Verwendung finden, bei denen sie ebenfalls zwischen dem Primär-und dem Sekundärteil
eingeschaltet sind.The stroke limiting bolt is shown in Fig.3. It consists of
two parts 14 and 15. You can of course also make it from one piece. Around
the slight rotary movement of the spring assembly 5 at the beginning of the relative movement between
The stroke limiting bolt 1-., Is not to obstruct the primary and secondary part.
15 either loosely inserted or swinging on the side cover plates i i and
12 suspended by means of bolts 16. The arrangement of a stroke limiting bolt also has
nor the advantage that, together with the spring package, further oil-containing
Spaces are formed from which at. the compression of the spring squeezes out the oil
will. This increases the damping of the torsional vibrations. The horseshoe-shaped
Sleeve springs can possibly also be seen with elastic, as with vibration dampers
Couplings
Find use where they are also between the primary and the secondary part
are switched on.