AT139354B

AT139354B - Drehschwingungsdämpfer, insbesondere im Getriebe von Vorrichtungen, die durch die Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine angetrieben werden.

Info

Publication number: AT139354B
Authority: AT
Inventors: Marc Birkigt
Original assignee: Marc Birkigt
Priority date: 1933-12-12
Filing date: 1934-01-20
Publication date: 1934-11-10

Description

Drehschwingungsdämpfer, insbesondere im Getriebe von Vorrichtungen, die durch die Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine angetrieben werden.

Die Erfindung bezieht sich auf Drehschwingungsdänpfer, d. h. auf Voniehtungen, welche verhindern sollen, dass sich Unregelmässigkeiten in der Drehbewegung einer treibenden Welle auf eine zur treibenden
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zum Antrieb von Maschinenteilen, welche durch die Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine (beispielsweise einer Verpuffungsmaschine) in Drehung versetzt werden.

In der Hauptsache besteht die Erfindung darin, zwischen die treibende und die getriebene Welle mindestens einen in Form eines Ringteiles ausgebildeten Metallteil zu schalten, der somit zwei Endstiinflächen besitzt, durch welche die Drehmomentübertragung erfolgt.

Neben dieser hauptsächlichsten Ausgestaltung erstreckt sich die Erfindung auf einige weitere Anordnungen, die zweckmässig gleichzeitig Anwendung finden und im folgenden ausführlicher behandelt werden.

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung sei auf die Zeichnung verwiesen, die jedoch, ebenso wie die nachfolgende Beschreibung, nur eine der zahlreichen möglichen Ausführungsformen des Erfindunggedankens als Beispiel behandelt.

Fig. 1 zeigt schematisch eine Gesamtanordnung mit einer Brennkraftmaschine, deren Kurbelwelle die Steuerung der Maschine und einen Kompressor antreibt ; Fig. 2 stellt im Axialsehnitt eine Dämpfungsvorrichtung gemäss der Erfindung für das zu übertragende Drehmoment dar. Diese Vorrichtung ist zwischen die Kurbelwelle und die von ihr angetriebenen Maschinenteile geschaltet ; Fig. 3 ist ein Schnitt nach 111-111 der Fig. 2.

Soll gemäss der Erfindung beispielsweise in einem Flugzeugmotor 1 die Kurbelwelle 2 mit ihrem der Luftschraube entgegengesetzt liegenden Ende einerseits durch ein mit der Kurbelwelle gleichachsiges Kegelritzel 3 und eine Hilfswelle die Steuerung der Maschine und anderseits durch eine mit dem Ritzel 3 in Verbindung stehende Welle 5 die Zündmaschine sowie unter Zwischenschaltung einer geeigneten Übersetzung ins Rasche einen Kompressor antreiben, so kann für diesen Antrieb bei Zwischenschaltung einer Vorrichtung zur Schwingungsdämpfung zwischen die Kurbelwelle 2 und die Welle 5 die Anordnung etwa in der nachstehend beschriebenen Weise getroffen werden :
Zwischen die Wellen 2 und 5 wird mindestens ein Metallteil 6 in Form eines aufgespaltenen Ringes geschaltet, der zwei Stirnflächen 7 und 8 besitzt.

Zweckmässig besteht derselbe aus Federstahl und ist beispielsweise etwa 5 mm stark. Die beiden Wellen tragen Ansätze 9 und 10. die sich bei der Übertragung des Drehmomentes gegen die Flächen 7 und 8 des Ringes 6 legen.

Zweckmässig sind mehrere Ringstück 6 in die Vorrichtung eingebaut, u. zw. derart, dass sie nebeneinander gereiht sind, wobei die Spaltgrösse jedes Ringes z. B. einem Zentriwinkel von etwa 30 entspricht.

In ihrer äusseren Form sind die Ringe 6 zweckmässig kreisbogenförmig ausgebildet und in ein zylindrisches Gehäuse 11 eingesetzt, das im hinteren Ende der Kurbelwelle 2 untergebracht ist. Dieses Gehäuse ist nach dem freien Ende der Kurbelwelle hin offen.

Die innere Form der Teile 6 entspricht gleichfalls einem Kreisbogen, der jedoch gegenüber ihrer Aussenform etwas (beispielsweise 2 mm,) exzentrisch liegt. Hiebei ist diese Exzentrizität so gewählt, dass die Breite der Teile 6 an der Stelle ihrer Stirnflächen 7, 8 am geringsten, auf der dieser Stelle etwa gegenüber-

liegenden Seite dagegen am grössten ist. Diese Breite der Ringstücke schwankt beispielsweise zwischen 10 turn an ihren Enden und 14 mm an der diesen Enden gegeniibei liegenden Riiigstelle, wobei ihr Aussendurchmesser z. B. etwa 63 mm beträgt.

Mit dem Ende der Welle 5 ist eine exzentrische Nasenhülse 12 verbunden, die in das Innere der Ringstücke 6 eingreifen kann.

Der Ansatz 9 ragt vom Gehäuse 11 nach innen, während der Ansatz 10 aussen auf der exzentrischen Nasenhülse 12 sitzt. Die Anordnung ist insgesamt so getroffen, dass, wenn die Ringstücke 6 richtig im Gehäuse 11 eingesetzt und die Nasenhülse in das Innere der Ringstüeke 6 eingeschoben ist, die Ansätze 9 und 10 zwischen den Endstirnflächen der Ringstücke liegen, wobei die Achsen der Kurbelwelle und der Welle 5 zusammenfallen.

Die Hülse 12 erhält zweckmässig einen radialen Flansch 120, welcher das Gehäuse 11 nach aussen hin abschliesst und dadurch die Ringstücke 6 an Ort und Stelle hält. Diese Ringstücke sind demnach in einem Ringraum eingeschlossen, der sie in der im folgenden geschilderten Weise mit gewissem Spiel umgibt.

Zwischen den Ansätzen 9 und 10 und den Stirnflächen der Ringstücke sowie zwischen diesen Stücken 6 und der Nasenhülse 12 ist zweckmässig so wenig Spiel vorhanden, wie dies praktisch möglich ist.

Dagegen verbleibt zwischen dem Kreisbogen der äusseren Begrenzung der Ringstücke 6 einerseits und dem Gehäuse 11 anderseits ein grösserer Spielraum (z. B. Viomtt !.), falls die Ringstücke die oben angegebenen Abmessungen besitzen. Infolge dieses Spiels können sich die Ringstücke 6 bei elastischer Formänderung unter der Wirkung des zu übertragenden Drehmomentes entsprechend öffnen.

Um die Wirkungen einer Achsenverlagerung auszugleichen, die sich zwischen der Achse der Kurbelwelle und derjenigen der Welle 5 einstellen kann, wird diese Welle 5 mit der exzentrischen Nasenhülse 12 vorteilhaft durch eine Kupplung verbunden, welche gewisse Radial-und Winkelverlagerungen zwischen diesen beiden Teilen zulässt.

Zu diesem Zweck wird beispielsweise das Ende der Welle 5 mit Nuten und Vorsprüngen bzw. einer
Aussenverzahnung 131 versehen, die in entsprechende Nuten 132 der Hülse 12 eingreifen kann.

Man muss dann natürlich eine Vorrichtung vorsehen, um die Hülse 12 an ihrer Stelle im Inneren der Ringstücke 6 zu halten. Zu diesem Zweck erhält die Hülse 12 eine Bohrung 14, deren Achse derjenigen der Welle 5 entspricht. Das Gehäuse 11 wird mit einem axialen, zylindrischen Teil 1. 5 versehen, der an der
Kurbelwelle befestigt ist und in die Bohrung der Hülse 12 hineingesteckt werden kann. Zwischen der
Bohrung 14 und dem Teil 15 wird ein die Drehung nicht hinderndes Zwischenstück gelegt, das beispielsweise
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ein weiterer lagerartiger Fühlungskörper angeordnet, der z : B. aus einem mit Walzen 19 versehenen Zwischen- oder Tragkörper bestehen kann.

Dieser Teil ist zwischen dem in der Nähe seines offenen Endes liegenden Wandungsteil des Gehäuses 11 und einem Rand 20 angeordnet, welcher an dem radialen Flansch 120 der Nasenhülse 12 sitzt. Dieser Rand kann übrigens innen die obenerwähnten Zahnunten 132 tragen. Dann werden vorteilhaft die entsprechenden Zabnnuten 131 aussen an einem Ansatz 21 der Welle 5 angeordnet. Dieser Ansatz stützt sich innen gegen das Ende einer Hülse 22, welche in die Bohrung 14 eingesetzt ist und sich ihrerseits am Ende gegen die Walzen 162 stützt. Das Ende der Welle 5 wird auf diese Weise besonders gut geführt, ohne jedoch starr mit der Hülse 22 oder der Kurbelwelle 2 verbunden zu sein.

Infolge des eben erläuterten Zusammenbaues aller Teile kann sich die Nasenhülse 12 gegenüber dem Ende der Km belwelle um so viel im Winkel verschieben, wie dies die elastischen Ringstücke 6 zulassen, wobei die Reibung infolge der Anordnung der Walzenlagerung ausserordentlich gering wird.

Im Hinblick auf die erheblichen zu übertragenden Kräfte werden die Einzelteile der eben erläuterten
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innen zweckmässig ein Futter aus einem vergüteten, im Einsatz od. dgl. gehärteten Stahlrohr. Ebenso wird der zylindrische Teille sowie die Hülse22 und die Nasenhülse 12 selbst aus entsprechendem hartem Baustoff hergestellt. Insbesondere sind die Angriffsflächen der Ansätze 9 und 10 gehärtet, um eine Abnützung derselben infolge der bei der Drehmomentsübertragung etwa auftretenden stossweisen Beanspruchung tunlichst hintanzuhalten.

Bei der plaktischen Erprobung konnte festgestellt werden, dass die eben besch1Îebene Vorrichtung, obgleich sie nur sehr geringe Winkelverlagerungen zwischen der Kurbelwelle und der Welle 5 zulässt, doch ausreicht, um von dieser Welle sowie den durch sie getriebenen Maschinenteilen alle Stölllngskriifte fet nzuhalten, welche von Unregelmässigkeiten in der Drehbewegung des der Luftschraube entgegengesetzten Kurbelwellenendes Lerrühren. Diese Vorichtung macht übrigens nichtGebrauch von dem Fliehkraft- antiiebsystem durch Reibung, das man sonst allgemein in das den Kompressor treibende Zahnrad- übeisetzungsgeüiebe schaltet.

Ein solches System wird im Gegenteil zweckmässig zugleich mit der eben beschriebenen Ubertiagungsvonichtung benutzt, um ein Gleiten in den Kraftübertragungsteilen bei zu plötzlich einsetzender Beschleunigung der.. Maschine zuzulassen.

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behandelt worden ist, sondern umfasst auch Abänderungen derselben aller Art.

PATENT-ANSPRACHE :
1. Drehschwingungsdämpfer zur Verhinderung der Übertragung von Unregelmässigkeiten in der Drehbewegung einer treibenden Welle auf eine gleichachsige getiiebene Welle, insbesondere im Getriebe von Vorrichtungen, die durch eine Brennkraftmaschinenkurbelwelle angetrieben werden, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen die treibende und die getriebene Welle mindestens ein in Form eines aufgespaltenen Ringes ausgebildeter Metallteil geschaltet ist, der an der Spaltstelle somit zwei Endstirn- flächen besitzt, durch welche die Drehmomentübertragung erfolgt.

Claims

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Ringstücke (6) nebeneinandergereiht sind, die zweckmässig je die Form eines aufgespaltenen Ringes haben, wobei die Grosse des Spaltes z. B. einem Zentriwinkel von 300 entspricht.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringstücke (6) aussen kreisbogenförmig ausgebildet und in ein zylindrisches Gehäuse eingesetzt sind, das in eine der Wellen, z. B. in die treibende Welle (2), eingefügt ist, während die Ringstücke anderseits innen die Form eines dem äusseren gegenüber etwas exzentrischen Kreisbogens haben, wobei die Exzentrizität so gewählt ist, dass die Breite der Teile (6) an der Spaltstelle am geringsten, auf dem dieser Stelle im Durchmesser gegenüberliegenden Teile dagegen am grössten ist, während die zweite Welle (5) eine exzentrische Nasenhülse (12) trägt, die im Innern der Ringstück eingesetzt ist, wobei sich die Ansätze (9 und 10) gegen die Endstirnflächen (7, 8) der Ringstück (6)

legen und sie hiedurch bei der Drehung mitnehmen.

4. Vorrichtung nach den Ansprüchen l bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Ansatz (9) vom Gehäuse (11) nach innen ragt, während der Ansatz (10) aussen auf der exzentrischen Nasenhülse (12) EMI3.2 eingesetzt und die Nasenhülse in das Innere der Ringstüeke (6) eingeschoben ist, die Ansätze (9 und 10) zwischen den Endstirnflächen (7, 8) der Ringstücke liegen, wobei die Achsen der treibenden Welle und der getriebenen Welle zusammenfallen. EMI3.3 radialen Flansch (120) besitzt, welcher das Gehäuse (11) nach innen hin abschliesst und dadurch die Ringstück (6) an Ort und Stelle hält.

EMI3.4 des zu übertragenden Drehmomentes entsprechend öffnen können.

7. Vorrichtung nach den Ansprüchen l bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Welle (5) mit der exzentrischen Nasenhülse (12) durch eine Kupplung verbunden ist, welche gewisse Radial-und Winkelverlagerungen zwischen diesen beiden Teilen zulässt, wobei diese Kupplung z. B. aus ineinandergreifenden Verzahnungen (131, 132) bestehen kann, die an den beiden zu kuppelnden Teilen sitzen.

8. Vorrichtung nach den Ansprüchen l bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Nasenhülse (12) unter Zwischenschaltung eines frei drehbaren, mit Walzen (161, 162) versehenen Zwischenstückes (22) auf einem inneren, zylindrischen Fortsatz (15) des Gehäuses (11) angeordnet und durch einen auf diesem Fortsatz befestigten Ring (17) gegen axiale Verschiebung gesichert ist.

9. Voniehtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass zur Vervollständigung der Führung ein weiterer lagelartiger Führungskörper angeojdnet ist, der beispielsweise aus einem mit Walzen (19) versehenen Zwischen-oder Tragkörper besteht und zwischen dem in der Nähe seines offenen Endes liegenden Wandungsteil des Gehäuses (11) und einem Rand (20) angeordnet ist, welcher an dem radialen Flansch (120) der Nasenhülse (12) sitzt.

10. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Rand (20) innen EMI3.5 stützt, die in die Bohrung (14) eingesetzt ist und sich ihrerseits am Ende gegen Walzen (162) stützt 11. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (11) innen ein Futter aus Stahl trägt, während die übrigen Teile. wie beispielsweise der zylindrische Teil (15) sowie das Zwischenstück (22) und die Nasenhülse (12), selbst aus entsprechend hartem Baustoff hergestellt sind.

12. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der oder die Teile (6), welche als Ringkörper ausgebildet sind, aus Federstahl von beispielsweise 5 mm Stärke bestehen und zweckmässig die Form eines aufgespaltenen Ringes haben, wobei die Grösse des Spaltes z. B. einem Zentriwinkel von etwa 30 entsplieht.