DE102005016897A1 - Schraubenfederanordnung - Google Patents

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schraubenfederanordnung mit Außenfeder und darin gleichachsig angeordneter Innenfeder für Federaufnahmen von Schwingungsdämpfern, insbesondere Drehschwingungsdämpfern, und Zwei-Massen-Schwungrädern. Die Federn sind mit einem Garn oder Band, welches bei Einsatz der Federanordnung zerstört wird, verbunden, so dass sich die Federn vor und bei der Montage nicht voneinander trennen können.

Description

• Die Erfindung betrifft eine Schraubenfederanordnung mit Außenfeder und mindestens einer darin gleichachsig angeordneten Innenfeder, insbesondere zur Aufnahme in Federaufnahmen von Stoß- bzw. Schwingungsdämpfern, insbesondere in Drehschwingungsdämpfern oder Zwei-Massen-Schwungrädern in Antriebssträngen von Kraftfahrzeugen.
• Im Hinblick auf einen großen Komfort müssen die Entstehung und/oder die Ausbreitung von Schwingungen oder Vibrationen in Kraftfahrzeugen möglichst eingeschränkt werden. Zwar ist es grundsätzlich möglich, durch konstruktive Maßnahmen am Fahrzeugmotor, insbesondere durch einen guten Massenausgleich, die vom Motor erzeugten Schwingungen vergleichsweise gering zu halten. Gleichwohl können bei einem Kolbentriebwerk, insbesondere bei geringerer Zylinderzahl, Drehschwingungen nicht vermieden werden. Um eine Übertragung dieser Drehschwingungen auf den Antriebstrang zu vermeiden, ist es grundsätzlich bekannt, zwischen Motor und Antriebstrang Drehschwingungsdämpfer, insbesondere in Form sogenannter Zwei-Massen-Schwungräder anzuordnen. Diese Drehschwingungsdämpfer bzw. Zwei-Massen-Schwungräder besitzen motorseitige und antriebstrangseitige Teile bzw. Schwungmassenkörper, die miteinander über Schraubendruckfedern antriebsmäßig gekoppelt sind, wobei die Schraubenfedern derart angeordnet sind, dass vor allem bei Zugbetrieb (Motor treibt das Fahrzeug) federnde Bewegungen zwischen Motorseite und Antriebstrangseite möglich sind.
• Um große Federhübe ermöglichen zu können, sind die Schraubendruckfedern vorzugsweise kreisbogenförmig ausgebildet, d.h. die Längsachse der Schraubendruckfedern bildet einen Kreisbogen. Außerdem sind die Schraubendruckfedern in käfigartigen Aufnahmeräumen aufgenommen und geführt, die zwischen der Motorseite und der Antriebstrangseite des Drehschwingungsdämpfers bzw. zwischen den Schwungmassenkörpern des Zwei-Massen-Schwungrades ausgebildet sind. Die DE 37 21 712 A1 zeigt ein Beispiel für solche Drehschwingungsdämpfer bzw. Zwei-Massen-Schwungräder.
• Die Außen- und Innenfedern der Schraubenfederanordnung können gleiche axiale Längen aufweisen. Jedoch sind auch oftmals Federn unterschiedlicher Länge vorgesehen, um eine mehrstufige Federungscharakteristik zu erhalten, d.h. zunächst muss die längere Feder komprimiert werden, bevor zusätzlich eine weitere Feder wirksam wird. Bei derartigen mehrstufigen Federanordnungen wird in der Regel durch konstruktive Maßnahmen gewährleistet, dass die kürzere Feder innerhalb der Federaufnahme in einer vorgegebenen Lage relativ zur längeren Feder bleibt. In diesem Zusammenhang kann auf die DE 102 06 317 A1 verwiesen werden.
• Bei der Montage der Schraubenfederanordnungen muss gewährleistet sein, dass die Federn in richtiger Zuordnung zueinander liegen. Insbesondere muss gewährleistet sein, dass die Innenfeder vor der Einbringung der Schraubenfederanordnung in die Federaufnahme tatsächlich lagerichtig in die Außenfeder eingesetzt wird. Darüber hinaus darf die Innenfeder nicht aus der Außenfeder herausrutschen.
• Aufgabe der Erfindung ist es nun, Schraubenfederanordnungen zu schaffen, bei denen Fehlmontagen praktisch ausgeschlossen sind, unabhängig davon, ob die Montage von menschlichen Arbeitskräften oder Robotern durchgeführt wird.
• Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine beim Betrieb der Federanordnung zerstörbaren Verbindung der Federn mittels eines Garnes oder Bandes.
• Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, die Federn mit einer einerseits den Beanspruchungen beim Transport und bei der Montage standhaltenden und andererseits leicht zerstörbaren Verbindung aneinander zu fixieren. Damit wird der Vorteil geschaffen, dass die Federanordnungen ohne weiteres fern vom Einsatzort zusammengesteckt und nachfolgend ohne jegliche Aufmerksamkeit transportiert werden können. Gleichwohl bleibt gewährleistet, dass die Federn bis zum Einsetzen in die jeweiligen Federaufnahmen in richtiger Zuordnung zueinander bleiben.
• Ein besonderer Vorteil der Erfindung liegt darin, dass auf dem Markt geeignete Bindemaschinen zur Verfügung stehen, mit denen das Garn bzw. das Band unter Umschlingung der miteinander zu verbindenden Federn geknotet werden kann. Dabei wird die Federanordnung quer zur Achse der Federn gegen ein quer zur Federachse gespannt gehaltenes Garn bewegt, welches dann von der Maschine um die Federn geschlungen und verknotet wird. Derartige Maschinen werden beispielsweise von der Erich Baumeister GmbH in 48366 Laer (DE) auf dem Markt angeboten.
• Das Garn oder das Band kann ohne weiteres aus Fasern hergestellt sein, die unter den Belastungen, die die Federanordnung am Einbauort, etwa in einem Zwei-Massen-Schwungrad, beim Betrieb erleidet, zerreißen.
• Da das Fasermaterial des Garns oder Bandes flexibel und nachgiebig ist, kann es zu keinerlei Störungen des Betriebes der Federanordnung am Einbauort führen. Die Reste des Garnes oder Bandes können zu keinerlei Betriebsstörungen führen.
• Vorteilhafterweise können elastische Garne oder Bänder verwendet werden, so dass auch im zusammengebundenen Zustand der Federn immer ein gewisses Bewegungsspiel zwischen den Federn möglich ist. Dadurch kann die Montage der Federanordnungen im Zwei-Massen-Schwungrad oder dergleichen erleichtert werden.
• Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, dass das Garn bzw. das Band zusätzlich als Markierung genutzt werden kann. Falls an nur einem Ende einer längeren Feder eine kürzere Feder anzuordnen ist, zeigt das die beiden Federn zusammenhaltende Garn oder Band zwangsläufig an, an welchem Ende der längeren Feder die kürzere Feder angeordnet ist. Ein Montageroboter kann ebenso wie ein Mensch das Garn bzw. das Band aufgrund einer mit der Farbe der Federn kontrastierenden Farbe ohne weiteres erkennen und die Federanordnung lagerichtig am Montageort einsetzen.
• Falls an den beiden Enden der Außenfeder unterschiedliche kürzere Innenfedern vorgesehen sind, können die Innenfedern mit unterschiedlich gefärbten Garnen oder Bändern fixiert sein. Statt dessen ist es auch möglich, die Garne bzw. Bänder mit unterschiedlichem Abstand von den Enden der Außenfedern anzuordnen. In beiden Fällen liegt also eine Markierung vor, die die unterschiedlichen Innenfedern erkennen lässt.
• Im übrigen wird hinsichtlich bevorzugter Merkmale der Erfindung auf die Ansprüche sowie die nachfolgende Erläuterung der Zeichnung verwiesen, anhand der eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung beispielhaft beschrieben wird.
• Schutz wird nicht nur für ausdrücklich angegebene oder dargestellte Merkmalskombinationen sondern prinzipiell auch für beliebige Unterkombinationen dieser Merkmale beansprucht.
• In der Zeichnung zeigt die einzige Fig. einen Ausschnitt einer Federanordnung mit kreisbogenförmig gebogener Federachse und einer zerstörbaren Verbindung der beiden Federn mittels eines geknoteten Garnes.
• Die dargestellte Federanordnung besitzt eine Außenfeder 1 sowie eine darin gleichachsig angeordnete Innenfeder 2. Die beiden Federn 1 und 2 besitzen einen einander entgegengesetzten Wicklungssinn, so dass die Wicklungen der einen Feder bei Federhüben nicht zwischen die Wicklungen der anderen Feder eindringen können. Außerdem weisen die beiden Federn 1 und 2 eine kreisbogenförmig gebogene Federachse auf. Damit kann in Drehschwingungsdämpfern und/oder Zwei-Massen-Schwungrädern ein sehr großer Federhub ermöglicht werden. Grundsätzlich kann die Federanordnung aber auch eine gerade Federachse aufweisen.
• Erfindungsgemäß sind die beiden Federn 1 und 2 mittels eines Garnes 3 zusammengebunden.
• Damit wird sichergestellt, dass sich die beiden Federn 1 und 2 beim Transport und/oder bei der Montage nicht voneinander unerwünscht trennen können.
• Nach der Montage im Drehschwingungsdämpfer und/oder Zwei-Massen-Schwungrad oder dergleichen zerreißt das Garn 3 beim Federbetrieb. Die Garnreste können zu keinerlei Betriebsstörungen führen. Dementsprechend erübrigt es sich, das Garn 3 bei der Montage des Drehschwingungsdämpfers, Zwei-Massen-Schwungrades oder dergleichen zu entfernen.

Claims (4)

1. Schraubenfederanordnung mit Außenfeder (1) und mindestens einer darin gleichachsig angeordneten Innenfeder (2), insbesondere zur Aufnahme in Federaufnahmen von Stoß- bzw. Schwingungsdämpfern, insbesondere in Drehschwingungsdämpfern oder Zwei-Massen-Schwungrädern in Antriebssträngen von Kraftfahrzeugen, gekennzeichnet durch eine beim Betrieb der Federanordnung zerstörbaren Verbindung der Federn (1, 2) mittels eines Garnes (3) oder Bandes.
2. Schraubenfederanordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein elastisches Garn (3) oder Band.
3. Schraubenfederanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Garn (3) oder Band unter Umschlingung von Windungsteilen der Außen- sowie der Innenfeder (1, 2) verknotet ist.
4. Schraubenfederanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Garn (3) oder Band als Markierung beim Einbau der Federanordnung verwendet wird.