DE102010054550A1

DE102010054550A1 - Zwischenflansch, kombinierte Zwischenflansch-Flanschbaueinheit und Vorrichtung zur Dämpfung von Schwingungen

Info

Publication number: DE102010054550A1
Application number: DE102010054550A
Authority: DE
Inventors: Eugen 77815 Kombowski
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2009-12-22
Filing date: 2010-12-15
Publication date: 2011-06-30
Also published as: US8317627B2; US20110151981A1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Zwischenflansch zur Kopplung von Federeinheiten von in Reihe geschalteten Dämpferanordnungen mit in radialer Richtung ausgerichteten Stegelementen mit in Umfangsrichtung einander entgegengesetzt ausgerichteten Anlage- und Abstützflächen zum Abstützen der Endbereiche der Federeinheiten der unterschiedlichen Dämpferanordnungen. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Stege von einzelnen Stegelementen gebildet werden, die an axial beidseitig angeordneten, ringscheibenförmigen Seitenteilen zueinander in Umfangsrichtung ausgerichtet und fixiert sind.

Description

Die Erfindung betrifft einen Zwischenflansch zur Kopplung von Federeinheiten in Reihe geschalteter Dämpferanordnungen mit sich in radialer Richtung erstreckenden Stegen mit in Umfangsrichtung einander entgegengesetzt ausgerichteten Anlage- und Abstützflächen zum Abstützen der Endbereiche der Federeinheiten der unterschiedlichen Dämpferanordnungen.
Die Erfindung betrifft ferner eine kombinierte Zwischenflansch-Flanscheinheit und eine Vorrichtung zur Dämpfung von Schwingungen mit einem derartigen Zwischenflansch und/oder kombinierten Zwischenflansch-Flanscheinheit.
Vorrichtungen zur Dämpfung von Schwingungen, umfassend zwei in Reihe geschaltete Dämpferanordnungen, sind in einer Vielzahl unterschiedlichster Ausführungen aus dem Stand der Technik bekannt. Die Kopplung der einzelnen Dämpferanordnungen erfolgt über Zwischenflansche, die als schwimmende Zwischenflansche ausgebildet sein können. Die einzelne, eine Dämpferstufe bildende Dämpferanordnung umfasst dabei im Kraftfluss betrachtet jeweils ein Eingangsteil und ein Ausgangsteil, welche über Mittel zur Drehmomentübertragung und/oder Dämpfungskopplung miteinander gekoppelt sind, wobei Eingangs- und Ausgangsteil koaxial zueinander angeordnet und in Umfangsrichtung relativ zueinander begrenzt verdrehbar sind. Bei zwei in Reihe angeordneten Dämpferanordnungen erfolgt die Kopplung über einen Flansch, welcher aus Seitenscheiben gebildet oder als schwimmender Zwischenflansch ausgeführt sein kann. Bei diesem handelt es sich um ein ringförmiges Element mit in radialer Richtung ausgerichteten Vorsprüngen, wobei diese je nach Anordnung des ringförmigen Elementes und Kraftflussführung in einer Vorrichtung zur Dämpfung von Schwingungen in radialer Richtung vom Außenumfang oder aber vom Innenumfang weg erstreckende Stege mit in Umfangsrichtung jeweils einander entgegengesetzt ausgerichteten, voneinander weg weisenden Flächenbereichen als Anlage- und Abstützflächen für die, die Mittel zur Drehmomentübertragung und/oder Dämpfungskopplung bildenden Federeinheiten aufweisen. Die einzelnen Federeinheiten stützen sich vorzugsweise direkt an den Anlage- und Abstützflächen ab. Ist der Flansch als schwimmender Zwischenflansch konzipiert, wird dieser in seiner Lage durch die Federeinheiten und deren weitere Abstützung an den benachbarten Dämpferteilen fixiert. Der Zwischenflansch ist dazu in der Regel zwischen zwei Seitenscheiben angeordnet. Die Stützfunktion für die Federeinheiten kann jedoch aufgrund der schwimmenden Anordnung und der geringen Größe der zur Verfügung stehenden Abstützflächen in Umfangsrichtung nur im Mittenbereich der Federeinheiten, und nur sehr unbefriedigend bereitgestellt werden. Werden derartige Reihendämpferanordnungen als Hauptdämpfer in Vorrichtungen zur Dämpfung von Schwingungen über einen großen Verdrehwinkelbereich eingesetzt, bauen die einzelnen Federeinheiten der jeweiligen Dämpferanordnung relativ groß und sind auf einem entsprechend großen Durchmesser, insbesondere im Bereich der radial äußeren Erstreckung der Vorrichtung zur Dämpfung von Schwingungen angeordnet. Die Führung in radialer Richtung ist durch den Innen- beziehungsweise Außenumfang des ringförmigen Elementes und der weiteren benachbarten Dämpferteile, an denen die Federeinheiten ebenfalls eine Führung erhalten durch die vorgesehenen Öffnungen in radialer Richtung gegeben, jedoch bieten die dadurch bereitgestellten Flächen keine ausreichende oder gar keine Abstützung in axialer Richtung, sodass hier gerade bei größeren Federeinheiten ein unerwünschtes und die Federn schädigendes Ausknicken im Endbereich im Bereich der Anlage- und Abstützflächen zu beobachten ist.
Zur Lösung dieser Problematik wird daher in der Druckschrift DE 10 2008 032 008 A1 eine Ausführung der Vorrichtung zur Dämpfung von Schwingungen mit Mitteln zur axialen Abstützung der einzelnen Federeinheiten einer oder aller Dämpferanordnungen vorgeschlagen. Dabei können diese Mittel als integraler Bestandteil des Zwischenflansches ausgeführt sein und an den, die Stege bildenden Vorsprüngen des Zwischenflansches ausgeformt werden. Ferner sind Ausführungen mit separaten Führungseinheiten denkbar, die an einem der Dämpferteile, vorzugsweise am Zwischenflansch angeordnet und drehfest mit diesem gekoppelt sind. Diese Führungseinheiten können dabei sowohl reine axiale Führungsflächen als auch kombinierte radiale/axiale Führungsflächen bilden. Die Ausführung, Anordnung und Befestigung dieser ist jedoch relativ komplex und aufwendig. Es bedarf ferner eines erhöhten Fertigungsaufwandes, da die Ausrichtung der einzelnen Führungseinheiten besonders genau erfolgen muss. Die von diesen gebildeten axialen Führungsflächen sind in axialer Richtung dem Zwischenflansch nebengeordnet, was bei der Auslegung und dem zur Verfügung stehenden axialen Bauraum zu berücksichtigen ist. Die Befestigung erfolgt in der Regel durch unlösbare Verbindungen, vorzugsweise Formschluss durch Vernieten und gestaltet sich aufgrund der Vielzahl der Führungseinheiten relativ aufwendig. Die Art und Anordnung der Befestigung ist dabei bei der Auslegung der Vorrichtung zur Dämpfung von Schwingungen mit zu berücksichtigen. Aufgrund der Relativbewegung zwischen den Federeinheiten und den Seitenflächen bildenden Führungseinheiten in Umfangsrichtung sowie den Federeinheiten und den anderen Dämpferteilen wird zusätzliche Reibarbeit in die Vorrichtung eingebracht, welche bei der Auslegung und Einstellung gewünschter Kennlinien sowie als verschleißauslösender Parameter zu berücksichtigen ist.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Dämpfung von Schwingungen derart weiterzuentwickeln, dass die genannten Nachteile vermieden werden und insbesondere eine sichere Führung der einzelnen Federeinheiten in axialer Richtung mit einfachen Mitteln, material- und kostensparend realisiert werden kann.
Die erfindungsgemäße Lösung ist durch die Merkmale der Ansprüche 1, 8 und 10 charakterisiert. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Ein erfindungsgemäßer Zwischenflansch zur Kopplung von Federeinheiten in Reihe geschalteter Dämpferanordnungen mit sich in radialer Richtung erstreckenden Stegen mit in Umfangsrichtung einander entgegengesetzt ausgerichteten Anlage- und Abstützflächen zum Abstützen der Endbereiche der Federeinheiten der unterschiedlichen Dämpferanordnungen, ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, dass die Stege von einzelnen Stegelementen gebildet werden, die in ihrer Lage zueinander durch Befestigung an beidseitig axial angeordneten, ringscheibenförmigen Seitenteilen in Umfangsrichtung ausgerichtet und fixiert sind.
Die erfindungsgemäße Lösung bietet den Vorteil, dass der Zwischenflansch zwar aus einer Mehrzahl von einzelnen Bauteilen besteht, wobei jedoch die einzelnen Stegelemente und die ringscheibenförmigen Scheibenteile jeweils identisch aufgebaut sein können. Die Ausbildung der Stege aus einzelnen Stegelementen ermöglicht kleine kompakte Bauteile, welche bei Ausführung als Blechformteil sehr effizient und materialoptimiert aus einer Grundwerkstoffplatte, insbesondere Blech ausgebildet werden können. Die erfindungsgemäße Lösung bietet ferner den Vorteil, dass bei der Ausbildung als Blechformteil die Stegelemente auch aus den bei der Herstellung anderer Dämpferbauteile in Form von Blechformteilen anfallenden Materialüberschüssen beziehungsweise Resten gefertigt werden können, insbesondere aus den bei der Herstellung der Hauptflansche beim Ausarbeiten der Öffnungen/Durchbrechungen zur Führung der Federeinheiten auf dem gleichen Anordnungsdurchmesser anfallenden Materialabfallbereichen in Form von Kreisringsegmenten. Deren Größe nimmt dabei mit dem Anordnungsdurchmesser der Federeinheiten zu.
In einer besonders vorteilhaften Ausführung sind am Zwischenflansch Mittel zur axialen Abstützung der sich an diesen abstützenden Federeinheiten vorgesehen. Diese können verschiedenartig ausgebildet sein und entweder als separate Bauteile oder aber gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführung an den Zwischenflansch bildenden Bauteilen als integrale Bestandteile ausgeformt sein. Dabei kann die Anordnung und gegebenenfalls die Ausbildung entweder an den Stegelementen selbst oder in besonders vorteilhafter Weise an den ringscheibenförmigen Seitenteilen erfolgen. Letztere Möglichkeit bietet den Vorteil der Beibehaltung sehr einfach aufgebauter und günstig herstellbarer Stegelemente durch die Verlagerung der Anordnung der Mittel zur axialen Abstützung in die tatsächlich abzustützenden Bereiche, nämlich der sich an den Stegelementen abstützenden Federendbereiche und somit einen Bereich außerhalb der Stegelemente.
Die Mittel zur axialen Abstützung sind vorzugsweise derart angeordnet und ausgebildet, dass diese zumindest zur Stützung der Endbereiche der Federeinheiten vorgesehen sind. Dazu umfassen diese an den Stegelementen und/oder an den ringscheibenförmigen Seitenteilen unter Ausbildung von sich über einen Teilbereich der Erstreckung der sich am Zwischenflansch abstützenden Federeinheiten in Umfangsrichtung erstreckend verlaufende Führungsflächen zur Abstützung zumindest einer Axialkraftkomponente. Die Mittel zur axialen Abstützung bieten dabei in allen Ausführungen axiale Führungsflächen, die entweder direkt parallel zur einer Axialebene angeordnet sein können oder aber in einem Winkel zu dieser, wobei jedoch bei der Ausrichtung der axialen Führungsfläche immer eine Axialkraftkomponente an dieser abstützbar ist.
In einer ersten Variante umfassen die Mittel separate, mit den axialen ringscheibenförmigen Seitenscheiben oder den Stegelementen verbundene und axiale Führungsflächen bildende Elemente oder mehrteilige Führungseinheiten. Die Verwendung derartiger Elemente oder Führungseinheiten erlaubt zum einen die wahlweise Ausstattung des Zwischenflansches mit diesen, ferner bei lösbarer Verbindung einen Austausch. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass die Ausbildung der Geometrie der Führungsfläche frei erfolgen kann und nicht an ein Dämpferbanteil direkt gebunden ist, so dass erfindungsgemäß ausgebildete Zwischenflansche mit einer Mehrzahl unterschiedlichster axialer Führungsflächen kombinierbar sind. Die einzelne Führungsfläche ist dabei unter anderem durch die Geometrie/Form der Fläche, die Dimensionierung, insbesondere Erstreckung in Umfangsrichtung sowie die Ausrichtung, insbesondere Neigung gegenüber einer Axialebene charakterisiert.
Die zweite Variante ist durch die integrale Bauweise, insbesondere einteilige Bauweise der Mittel zur axialen Abstützung mit den ringscheibenförmigen Seitenteilen oder den Stegelementen charakterisiert. Vorzugsweise erfolgt die Ausbildung dabei an den ringscheibenförmigen Seitenteilen, wobei die Führungsflächen bei der Herstellung der Seitenteile mit ausgebildet werden. In einer besonders vorteilhaften Ausführung werden dazu die axialen Führungsflächen an in radialer Richtung – in Abhängigkeit der Ausführung des Zwischenflansches – am Innen- oder Außenumfang der ringscheibenförmigen Grundkörper beziehungsweise Seitenteile bei der Herstellung aus in dieser Richtung ausgebildeten Vorsprüngen durch Umformen in einem Prozessschritt mit ausgeformt. Die Anordnung der einzelnen axialen Führungsflächen erfolgt dabei vorzugsweise im Erstreckungsbereich der Stegelemente in Umfangsrichtung betrachtet, insbesondere über die Stegelemente hinaus über einen Teilbereich der zwischen diesen gebildeten Ausnehmungen für die Aufnahme der Federeinheiten, wobei die Länge der Führungsflächen in dieser Richtung derart bemessen ist, dass diese ausreicht, zumindest die Federendbereiche abzustützen.
Die erfindungsgemäße Ausbildung des Zwischenflansches ist insbesondere zur Ausführung von Zwischenflanschen geeignet, bei welchen die ringscheibenförmigen Seitenteile einen Grundkörper bilden und die Stegelemente sich vom Außenumfang der ringförmigen Seitenteile in radialer Richtung nach außen erstreckend angeordnet sind. Die erfindungsgemäße Ausbildung ist aber auch geeignet für Zwischenflansche, bei welchen die ringscheibenförmigen Seitenteile einen Grundkörper bilden und die Stegelemente sich vom Innenumfang der ringförmigen Seitenteile in radialer Richtung nach innen erstreckend angeordnet sind. Denkbar sind auch kombinierte Ausbildungen mit sich in radialer Richtung nach innen und außen erstreckenden Stegelementen, wie beispielsweise für Paralleldämpferanordnungen. Die konkrete Ausbildung erfolgt dabei in Abhängigkeit der Erfordernisse des Einsatzfalles.
Zur Befestigung ist das einzelne Stegelement vorzugsweise mit einem kreisringsegmentförmigen Befestigungsbereich zur Anordnung der Verbindung mit den beidseitig angeordneten Seitenteilen ausgeführt, wobei die Befestigungsbereiche der in Umfangsrichtung einander beabstandet angeordneten Stegelemente ebenfalls beabstandet unter Ausbildung von Zwischenräumen zwischen diesen und den Seitenteilen angeordnet sind. In diesem Fall besteht die Möglichkeit der Ausnutzung dieses Zwischenraumes zu einer Verdrehwinkelbegrenzung. Dazu weisen die einzelnen Stegelemente in Umfangsrichtung weisende Anschlagflächen für eine Verdrehwinkelbegrenzung mit zumindest einer Anschlagfläche eines anderen Dämpferteiles auf. Die Aufnahme und Führung der zumindest einen Anschlagfläche eines anderen Dämpferteiles, dessen Verdrehwinkel begrenzt werden soll, erfolgt dabei in zwischen den Stegelementen und den zueinander weisenden Stirnseiten der Seitenscheiben ausgebildeten Zwischenräumen. Mit dieser Ausführung kann auf separate Mittel zur Verdrehwinkelbegrenzung verzichtet werden, da diese durch die entsprechende Ausgestaltung der Einzelkomponenten des Zwischenflansches mit bereitgestellt werden.
Die Verdrehwinkelbegrenzung wirkt dabei zwischen dem Zwischenflansch und einem anderen Dämpferteil, welches ebenfalls Anschlagflächen aufweist, die mit den an den Befestigungsbereichen ausgebildeten Anschlagflächen zusammenwirken. Bei dem anderen Dämpferteil handelt es sich vorzugsweise um ein Dämpferteil der gleichen Dämpferanordnung oder ein drehfest mit diesem verbundenes Bauteil. Die Anschlagflächen des anderen Bauteiles können sich in die Zwischenräume im Grundkörper erstrecken, wobei die Erstreckung entweder durch die entsprechende Formgebung unter seitlichem Eingreifen erfolgt, beispielsweise bei Anordnung des anderen Dämpferteiles in axial versetzter Ebene zum Zwischenflansch oder aber die Anordnung der Anschlagflächen bildenden Bereiche an Stegen am anderen Dämpferbauteil erfolgt, die in axialer Richtung in einer Ebene mit den Stegen des Zwischenflansches und/oder den ringscheibenförmigen Seitenteilen angeordnet sind.
In einer besonders vorteilhaften Ausführung wird vorzugsweise ein Hauptflansch, insbesondere der Abtriebsflansch in einer Axialebene mit dem Zwischenflansch unter Ausbildung einer kombinierten Zwischenflansch-Flanscheinheit ausgeführt, wobei der Zwischenflansch und der Hauptflansch mit ihren, die in Umfangsrichtung weisenden Anlage- und Abstützflächen für die Federeinheiten einer Dämpferanordnung bildenden Stege in radialer Richtung in der gleichen Richtung ausgerichtet sind, und der Zwischenflansch am Hauptflansch geführt ist. Die kombinierte Zwischenflansch-Flanscheinheit, ist dadurch gekennzeichnet, dass die Stege des Hauptflansches in den zwischen den ringscheibenförmigen Seitenteilen und den in Umfangsrichtung beabstandet zueinander angeordneten Stegelementen geführt sind und an den Stegen des Hauptflansches zu den Stegelementen des Zwischenflansches ausgebildete Anschlagflächen zur Ausbildung einer Verdrehwinkelbegrenzung vorgesehen sind Die erfindungsgemäße Lösung erlaubt die Integration unterschiedlichster Funktionen auf minimalstem Bauraum mit der Möglichkeit hoher Variantenvielfalt aufgrund der baukastenartigen Zusammensetzung.
In einer besonders vorteilhaften Ausführung der Zwischenflansch-Flanscheinheit bilden diese jeweils den Ein- und Ausgangsteil einer Dämpferanordnung, wobei die Ausbildung der jeweils in Umfangsrichtung an der Federeinheit wirkenden Anlage- und Führungsflächen vorzugsweise an den Stegelementen des Zwischenflansches und Stegen am Hauptflansch in integraler Bauweise in radialer Richtung mit gleicher Ausrichtung erfolgt. Dabei wird der Hauptflansch durch den Zwischenraum des Zwischenflansches, insbesondere den in axialer Richtung durch die ringscheibenförmigen Seitenteile und in Umfangsrichtung durch die Stegelemente begrenzten Zwischenraum geführt. Die Montage erfolgt dabei zu einer kombinierten Einheit durch Aneinanderfügen eines ringscheibenförmigen Seitenteils, des Hauptflansches und gleichzeitig der Anordnung der einzelnen Stegelemente des Zwischenflansches und Befestigung über das weitere zweite ringscheibenförmige Seitenteil. Dadurch kann neben der in axialer Richtung platzsparenden Bauweise in besonders vorteilhafter Weise auch die Verdrehwinkelbegrenzung in die Baueinheit integriert werden.
Die Verbindung zwischen den Zwischenflansch bildenden Bauteilen, insbesondere den einzelnen Stegelementen und den in axialer Richtung seitlich zu diesen angeordneten ringscheibenförmigen Seitenteilen, erfolgt entweder kraft- oder form- oder stoffschlüssig. Vorzugsweise werden unlösbare Verbindungen in Form von Nietverbindungen gewählt. Diese sind in idealer Weise herstellbar und bieten den Vorteil einer hohen Festigkeit der Verbindung.
Die erfindungsgemäße Lösung ist in besonders vorteilhafter Ausführung für den Einsatz in Vorrichtungen zur Dämpfung von Schwingungen mit integrierter Reihendämpferanordnung einsetzbar.
Die erfindungsgemäße Lösung wird nachfolgend anhand von Figuren erläutert. Darin ist im Einzelnen Folgendes dargestellt:
1a verdeutlicht in einem Axialschnitt eine Vorrichtung zur Dämpfung von Schwingungen mit einem verbindungsgemäß ausgeführten Zwischenflansch;
1b verdeutlicht einen Ausschnitt einer Ansicht von rechts auf die Vorrichtung zur Dämpfung von Schwingungen;
1c verdeutlicht eine Darstellung gemäß 1b ohne ringscheibenförmiges Seitenteil;
2 verdeutlicht in einer Perspektivansicht die Ausbildung des Zwischenflansches;
3 verdeutlicht eine kombinierte Zwischenflansch-Hauptflanschbaueinheit;
4a, 4b verdeutlichen anhand einer Perspektivansicht und einer Ansicht von rechts auf die Abtriebsflanschebene die Möglichkeit der Fertigung der Komponenten Hauptflansch und Zwischenflansch aus einem Bauteil.
Die 1a verdeutlicht in einem Axialschnitt die Anordnung und die Grundfunktion eines erfindungsgemäß ausgebildeten Zwischenflansches 1 in einer Vorrichtung 2 zur Dämpfung von Schwingungen. Die 1b und 1c verdeutlichen Ausschnitte aus einer Ansicht von rechts gemäß 1a. Die nachfolgenden Erläuterungen beziehen sich auf die 1a bis 1c.
Die Vorrichtung 2 zur Dämpfung von Schwingungen ist als Reihendämpfer ausgebildet, umfassend zumindest zwei in Reihe geschaltete Dämpferanordnungen 3 und 4, die über den Zwischenflansch 1 miteinander gekoppelt sind. Die Dämpferanordnungen 3 und 4 sind im dargestellten Fall in radialer Richtung auf die Drehachse R der Vorrichtung 2 zur Dämpfung von Schwingungen auf gleichen Anordnungsdurchmessern d_3/4 und in einer gemeinsamen axialen Ebene angeordnet. Unter Axialebene wird eine Ebene, die durch die Drehachse R und eine Senkrechte dazu beschreibbar ist, verstanden. Diese ist im dargestellten Fall senkrecht zur dargestellten Axialschnittebene ausgerichtet.
Der Zwischenflansch 1 ist Bestandteil jeder der Dämpferanordnungen 3 und 4 und fungiert in Abhängigkeit des Kraftflusses über diese als Ein- oder Ausgangsteil der jeweiligen Dämpferanordnung 3, 4. Üblicherweise sind im dargestellten Fall die erste Dämpferanordnung 3 und die zweite Dämpferanordnung 4 im Kraftfluss hintereinander geschaltet, wobei die erste Dämpferanordnung 3 mit einem hier nicht dargestellten antriebsseitigen Bauteil und die zweite Dämpferanordnung 4 mit einem hier nicht dargestellten abtriebsseitigen Bauteil drehfest verbindbar ist. Die erste Dämpferanordnung 3 umfasst dazu ein Eingangsteil 3E und ein Ausgangsteil 3A, die über Mittel 5 zur Drehmomentübertragung und/oder Mittel 6 zur Dämpfungskopplung miteinander gekoppelt sind. Das Eingangsteil 3E wird im dargestellten Fall von zwei drehfest über Mittel 25 zur drehfesten Verbindung miteinander verbundenen, axial beabstandet zueinander angeordneten Mitnehmerscheiben 34.1, 34.2 gebildet. Das Ausgangsteil 3A wird vom Zwischenflansch 1 gebildet. Die Mittel 5 zur Drehmomentübertragung und die Mittel 6 zur Dämpfungskopplung werden in Funktionskonzentration von den gleichen Komponenten in Form von Federeinheiten F3 gebildet, die parallel zueinander geschaltet sind. In Analogie gilt dieser Aufbau auch für die zweite Dämpferanordnung 4, wobei hier das Eingangsteil 4E vom Zwischenflansch 1 gebildet wird, während das Ausgangsteil 4A als Abtriebsflansch 7 in Form eines sogenannten Hauptflansches ausgeführt ist. Auch hier ist das Eingangsteil 4E mit dem Ausgangsteil 4A über Mittel 8 zur Drehmomentübertragung und/oder Mittel 9 zur Dämpfungskopplung gekoppelt, wobei die Funktion dieser Mittel 8, 9 von Federeinheiten F4 übernommen wird. Die Federeinheiten F3, F4 der einzelnen Dämpferanordnung 3 und 4 stützen sich mit ihren voneinander weg weisenden Endbereichen F3a, F3b und F4a und F4b jeweils am Zwischenflansch 1 und am jeweils anderen Dämpferbanteil, für die Dämpferanordnung 3 dem Eingangsteil 3E und die Dämpferanordnung 4 dem Abtriebsflansch 7 ab. Dabei bilden die einzelnen Dämpferteile in Umfangsrichtung weisende Anlage- und Abstützflächen. So stützen sich die Endbereiche F3a der Federeinheiten F3 beispielsweise an in Umfangsrichtung weisenden Anlage- und Abstützflächen an den Mitnehmerscheiben 34.1, 34.2, die Endbereiche F3b an Anlage- und Abstützflächen 12.1 am Zwischenflansch 1 und die Endbereiche F4a und F4b der Federeinheiten F4 an Anlage- und Abstützflächen 12.2 und 29.1 am Abtriebsflansch 7 ab. Ein wesentliches Problem besteht in der Führung der Federeinheiten F3 und F4, wobei diese in der Regel durch die in den jeweiligen Dämpferbanteilen, Eingangsteil 3E, 4E oder Ausgangsteil 3A, 4A und/oder Zwischenflansch 1 vorgesehenen Öffnungen ausgebildeten radialen Abstützflächen eine Abstützung in radialer Richtung erfahren. Jedoch ist aufgrund der zum Teil sehr kleinen radialen Anlagefläche keine ausreichende Abstützung der einzelnen Federeinheiten F3 beziehungsweise F4 in axialer Richtung durch diese möglich. Gerade bei größeren Federeinheiten F3, F4 kann dadurch insbesondere in den jeweiligen Endbereichen F3a, F3b, F4a, F4b ein Ausknicken erfolgen. Daher sind am Zwischenflansch 1 Mittel 10 zur axialen Führung der Federeinheiten F3 beziehungsweise F4 vorgesehen. Diese sind erfindungsgemäß entweder integraler Bestandteil des Zwischenflansches 1, das heißt in diesem an- oder ausgeformt, oder aber an diesem angeordnet und befestigt. Der Zwischenflansch 1 umfasst je nach Anordnung und Ausführung der Vorrichtung 2 zur Dämpfung von Schwingungen von einem ringscheibenförmigen Grundkörper 14 in radialer Richtung nach außen oder innen ausgerichtete und in Umfangsrichtung zueinander beabstandet angeordnete Stege 11, die in Umfangsrichtung zueinander entgegengesetzt ausgerichtete Anlage- und Abstützflächen 12.1 und 12.2 für die jeweiligen Endbereiche F3b und F4a der unterschiedlichen Federeinheiten F3 und F4 bilden. Dies ist in einem Ausschnitt aus einer Ansicht von rechts auf die Vorrichtung 2 zur Dämpfung von Schwingungen gemäß der 1a auf das Eingangsteil 3E, insbesondere die eine der drehfest miteinander und axial zueinander beabstandet angeordneten Mitnehmerscheiben 34.1 ersichtlich. Die 1c verdeutlicht dabei die Ansicht gemäß 1b ohne Darstellung der Mitnehmerscheibe 34.1. Erkennbar ist hier lediglich die dieser axial beabstandet gegenüberliegende Mitnehmerscheibe 34.2 des Eingangsteils 3E. Dargestellt sind ferner in dieser Ansicht die Mittel 10 zur axialen Führung der Federeinheiten F3, F4, die am Zwischenflansch 1 angeordnet sind. Bei diesen handelt es sich um axiale Führungsflächen 18, hier 18.1, 18.2 bildende Vorsprünge beziehungsweise Verlängerungen 19.1, 19.2 am Zwischenflansch 1. Der Zwischenflansch 1 ist mehrteilig ausgeführt, umfassend die Stegelemente 11 und zwei axial neben diesen angeordnete, und miteinander und mit den Stegelementen 11 über Verbindungsmittel 13 verbundene Seitenteile, insbesondere ringscheibenförmige Seitenteile 14.1, 14.2, welche den Grundkörper 14 bilden. Der Zwischenflansch 1 ist über eine axiale Lagerung 37 am Abtriebsflansch 7 gelagert.
Der Grundaufbau eines erfindungsgemäß ausgeführten Zwischenflansches 1 für die in der 1a dargestellte Ausführung der Vorrichtung 2 zur Dämpfung von Schwingungen ist in der 2 in einer Perspektivdarstellung wiedergegeben. Der Zwischenflansch 1 ist dazu mehrteilig ausgeführt, umfassend die einzelnen Stegelemente 11 bildenden Elemente, hier beispielhaft drei Stegelemente 11, welche als Einzelteile ausgeführt sind, die derart zueinander angeordnet und ausgerichtet sind, dass diese in Umfangsrichtung jeweils einander entgegengesetzt ausgerichtete Anlage- und Abstützflächen 12.1 und 12.2 bilden. Die von den einzelnen Elementen gebildeten Stegelemente 11 sind durch zwei in axialer Richtung zueinander beabstandet beidseitig der Stegelemente 11 angeordnete ringscheibenförmige Seitenteile 14.1 und 14.2, die einen zumindest zweiteiligen ringförmigen Grundkörper 14 bilden, zueinander in ihrer Lage in Umfangsrichtung und radialer Richtung ausgerichtet und fixiert. Die einzelnen Stegelemente 11 sind dazu gleich ausgeführt und mit gleichem Abstand in Umfangsrichtung zueinander beabstandet angeordnet und ausgerichtet. Im dargestellten Fall erfolgt die Anordnung der Stegelemente 11 in radialer Richtung vom Außenumfang 15 des Grundkörpers 14 und damit der einzelnen ringscheibenförmigen Seitenteile 14.1 und 14.2, hier mit 15.1 und 15.2 bezeichnet, erstreckend in radialer Richtung. Dazu sind die einzelnen Stegelemente 11 im Bereich ihres Innenumfanges 16 über Verbindungsmittel 13 mit den einzelnen ringscheibenförmigen Seitenteilen 14.1 und 14.2 des ringförmigen Grundkörpers 14 verbunden. Die Verbindungsmittel 13 können verschiedenartig ausgeführt sein. Denkbar sind kraft- oder formschlüssige Verbindungen oder auch stoffschlüssige Verbindungen. Vorzugsweise werden unlösbare Verbindungen in Form formschlüssiger Verbindungen, insbesondere Nietverbindungen, gewählt. Der einzelne Stegelement 11 weist dazu am Innenumfang 16 einen Befestigungsbereich 20 und ferner in radialer Richtung weisende Führungsflächen 21.1, 21.2 im Bereich des Innenumfanges 16 und 22.1, 22.2 im Bereich des Außenumfanges 17 in Einbaulage auf. Diese werden durch Ausnehmungen, eingearbeitet an den in Umfangsrichtung weisenden Seiten der einzelnen Stegelemente 11 ausgebildet. Der Stegelement 11 weist dann in radialer Richtung am Außenumfang 17 und Innenumfang 16 in Einbaulage eine T-Form auf, die durch Bereiche 23 und 24 größerer Erstreckung in Umfangsrichtung als der die in Umfangsrichtung weisenden Anlage- und Abstützflächen 12.1, 12.2 bildende Bereich charakterisiert ist.
Der im Bereich größerer Erstreckung in Umfangsrichtung am Innenumfang 16 vorgesehene Befestigungsbereich 20 erstreckt sich dabei über einen Teilbereich in Umfangsrichtung des ringscheibenförmigen Seitenteils 14.1 beziehungsweise 14.2. Am ringscheibenförmigen Seitenteil 14.1, 14.2 sind ferner die Mittel 10 in Form von axialen Führungsflächen 18.1 am ringscheibenförmigen Seitenteil 14.1 und 18.2 am ringscheibenförmigen Seitenteil 14.2 bildenden radialen Vorsprüngen 19.1, 19.2 vorgesehen, die derart ausgeformt sind, dass diese die axialen Führungsflächen bilden. Die axialen Führungsflächen 18.1, 18.2 sind in Umfangsrichtung derart bezogen auf die Stegelemente 11 angeordnet, dass diese geeignet sind, die Endbereiche der einzelnen Federeinheiten F3, F4 abzustützen. Diese erstrecken sich somit beidseitig des einzelnen Stegelementes 11 über dessen Erstreckung in Umfangsrichtung in Einbaulage hinaus.
Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführung sind die axialen Führungsflächen 18.1 und 18.2 integraler Bestandteil der jeweiligen ringscheibenförmigen Seitenteile 14.1, 14.2, wobei zu diesem Zweck vorzugsweise das einzelne ringscheibenförmige Seitenteil 14.1 und 14.2 als Blechformteil, insbesondere Stanzteil hergestellt ist, umfassend eine ringförmige Grundkontur mit am Außenumfang angeordneten radialen Vorsprüngen, die zusätzlich verformt werden, beispielsweise durch Umformen radialer Vorsprünge, insbesondere durch Biegen aus der Scheibenebene heraus, um dadurch die axialen Führungsflächen 18.1 und 18.2 auszubilden. Die Anordnung der axialen Führungsflächen 18.1 und 18.2 erfolgt dabei vorzugsweise im Befestigungsbereich des einzelnen Stegelementes 11 und erstreckt sich in Umfangsrichtung bezogen auf den Stegelement beidseitig von diesem über einen Teilbereich des ringscheibenförmigen Seitenteils 14.1, 14.2 hinaus, wobei die Erstreckung in Umfangsrichtung, ausgehend vom Stegelement 11, insbesondere den einzelnen in Umfangsrichtung weisenden Anlage- und Abstützflächen 12.1 und 12.2 über einen Bereich erfolgt, der geeignet ist, jeweils die Endbereiche der Federeinheiten F3 und F4 abzustützen.
Die dargestellte Ausführung stellt eine besonders vorteilhafte Ausführung dar, da hier der Zwischenflansch 1 aus Einzelkomponenten besteht, welche auf einfache Art und Weise zusammenfügbar sind und die gleichzeitig derart angeordnet und ausgebildet sind, die Mittel 10 zur axialen Abstützung der Federeinheiten in integraler Bauweise zu beinhalten. Die 2 verdeutlicht dabei den Grundaufbau des Zwischenflansches 1 für die Ausführung gemäß 1a, wie diese sich in der Einbausituation darstellt.
Die jeweiligen Dämpferteile der einzelnen Dämpferanordnungen 3, 4, d. h. Eingangsteil 3E, 4E und Ausgangsteil 3A, 4A sind koaxial zueinander angeordnet und in Umfangsrichtung relativ zueinander begrenzt verdrehbar. Zur Vermeidung eines Blockens der Federeinheiten, sind Mittel zur Verdrehwinkelbegrenzung vorgesehen. In einer besonders vorteilhaften Ausführung wird die Ausgestaltung des Zwischenflansches 1 genutzt, Mittel 26 zur Verdrehwinkelbegrenzung zwischen Zwischenflansch 1 und Abtriebsflansch 7 zu integrieren. Dazu sind der Zwischenflansch 1 und der Abtriebsflansch 7 als kombinierte Zwischenflansch-Hauptflanschbaueinheit 27 gemäß 3 ausgebildet, indem in Umfangsrichtung weisende Flächenbereiche am Zwischenflansch 1 und am Abtriebsflansch 7 als Anschlagflächen 28.1, 28.2, 31.1, 31.2 fungieren. Diese sind vorzugsweise im Bereich des Innenumfanges 16 der Stegelemente 11 angeordnet und auf dem gleichen Anordnungsdurchmesser am Abtriebsflansch 7 vorgesehen. Dabei fungiert einer der Anschläge 28.1, 31.1 beziehungsweise 28.2, 31.2 als Schub- der jeweils andere als Druckanschlag.
In besonders vorteilhafter Ausführung wird dazu der gleiche axiale Bauraum für Abtriebsflansch 7 und Zwischenflansch 1 genutzt, indem der Abtriebsflansch 7 in der in 1a dargestellten Ausführung durch die aufgrund der beidseitigen Anordnung der ringscheibenförmigen Seitenteile 14.1, 14.2 an den Stegelementen 11 sich ergebenden Zwischenräume 30 in diesen geführt wird. Je nach Ausführung des Abtriebsflansches 7 muss die Montage des Abtriebsflansches 7 bereits mit der Montage des Zwischenflansches 1 erfolgen. Die 3 verdeutlicht dabei eine kombinierte Zwischenflansch-Hauptflanschbaueinheit 27 in Perspektivansicht. Der Abtriebsflansch 7 weist einen ringscheibenförmigen Grundkörper 33 mit sich in radialer Richtung vom Außenumfang wegerstreckenden Stegelementen 32 auf. Die Stegelemente 32 sind in integraler Bauweise am Grundkörper 33 ausgebildet.
Erkennbar ist dabei, dass sich die in radialer Richtung am Hauptflansch 7 nach außen erstreckenden, einteilig beziehungsweise integral mit diesem ausgeführten und die Anlage- und Abstützflächen 29.1 und 29.2 für die Federeinheiten F4 bildenden Stege 32 in sich durch die axial beabstandete Anordnung der ringscheibenförmigen Seitenteile 14.1 und 14.2 und die nur teilweise Erstreckung der Stegelemente 11 in Umfangsrichtung ergebenden Zwischenräumen 30 angeordnet und geführt sind. Dadurch können der Abtriebsflansch 7 und der Zwischenflansch 1 in einer axialen Ebene angeordnet sein. Die im Befestigungsbereich 20 in Umfangsrichtung weisenden Flächenbereiche am einzelnen Stegelement 11 des Zwischenflansches 1 bilden dabei die Anlage- und Anschlagflächen 28.1 und 28.2 für die Verdrehwinkelbegrenzung bei Relativverdrehung in Umfangrichtung zwischen Zwischenflansch 1 und Abtriebsflansch 7 als Ein- und Ausgangsteile der zweiten Dämpferanordnung 4. Diese Ausführung stellt eine besonders vorteilhafte Ausführung dar.
Erkennbar ist hier ferner, dass der den Außenumfang 35 des Hauptflansches, insbesondere Abtriebsflansches 7, charakterisierende Durchmesser gleich ist oder größer als der Außenumfang des Zwischenflansches 1 ist, der hier durch den Außenumfang 17 der einzelnen Stegelemente 11 beschrieben wird. Dadurch besteht die Möglichkeit, die einzelnen Stegelemente 11 aus dem bei der Herstellung des Abtriebsflansches 7 durch Ausbildung der in radialer Richtung weisenden Vorsprünge für die Stegelemente 32 bedingten großen Abfallflächen die Stegelemente 11 des Zwischenflansches 1 aus diesen in einem Arbeitsschritt mitzufertigen. Dies wird insbesondere in den 4a und 4b ersichtlich, in welchen die kombinierte Zwischenflansch-Abtriebsflanschbaueinheit 27 gemäß 3 ohne ringscheibenförmiges Seitenteil 14.1 dargestellt ist. Der Grundkörper 33 ist durch einen geringeren Durchmesser d₃₃ oder den gleichen Durchmesser charakterisiert, wie der Anordnungsdurchmesser d₁₁ der Stegelemente 11.
Die 4b verdeutlicht dabei noch einmal in einer entsprechenden Ansicht der Zwischenflansch-Hauptflanscheinheit 27 die Möglichkeit der Herstellung aus einem Blechbauteil durch geeignete Anordnung der herauszutrennenden Formen.
Bezugszeichenliste

1: Zwischenflansch
2: Vorrichtung zur Dämpfung von Schwingungen
3: erste Dämpferanordnung
3E: Eingangsteil
3A: Ausgangsteil
4: zweite Dämpferanordnung
4E: Eingangsteil
4A: Ausgangsteil
5: Mittel zur Drehmomentübertragung der ersten Dämpferanordnung
6: Mittel zur Dämpfungskopplung der ersten Dämpferanordnung
7: Abtriebsflansch
8: Mittel zur Drehmomentübertragung der zweiten Dämpferanordnung
9: Mittel zur Dämpfungskopplung der zweiten Dämpferanordnung
10: Mittel zur axialen Führung der Federeinheiten
F3: Federeinheiten
F4: Federeinheiten
11: Stegelement
12.1, 12.2: Anlage- und Abstützfläche
13: Mittel zur drehfesten Verbindung
14: ringscheibenförmiger Grundkörper
14.1, 14.2: ringscheibenförmige Seitenteile
15: Außenumfang
15.1, 15.2: Außenumfang
16: Innenumfang der Stegelemente
17: Außenumfang Stegelement
18.1, 18.2: axiale Führungsflächen
19.1, 19.2: Vorsprung
20: Befestigungsbereich
21.1, 21.2: in radialer Richtung weisende Führungsfläche am Innenumfang
22.1, 22.2: in radialer Richtung weisende Führungsfläche am Außenumfang
23: Bereich
24: Bereich
25: Mittel zur drehfesten Verbindung
26: Mittel zur Verdrehwinkelbegrenzung
27: kombinierte Zwischenflansch-Abtriebsflanscheinheit
28.1, 28.2: Anschlagflächen am Zwischenflansch
29.1, 29.2: Anlage- und Abstützfläche Hauptflansch
30: Zwischenraum
31.1, 31.2: Anschlagflächen am Abtriebsflansch
32: Steg am Abtriebsflansch
33: ringscheibenförmiger Grundkörper
34.1, 34.2: Mitnehmerscheibe
35: Außenumfang
37: axiale Lagerung
d3/4: Anordnungsdurchmesser Federeinheiten
d11: Anordnungsdurchmesser Stegelement
d33: Außendurchmesser Grundkörper 33
F3: Federeinheiten
F4: Federeinheiten
F3a, F3b: Endbereiche der Federeinheiten 3
F4a, F4b: Endbereiche der Federeinheiten 4
R: Drehachse

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102008032008 A1 [0004]

Claims

Zwischenflansch (1) zur Kopplung von Federeinheiten (F3, F4) in Reihe geschalteter Dämpferanordnungen (3, 4) mit sich in radialer Richtung erstreckenden Stegen mit in Umfangsrichtung einander entgegengesetzt ausgerichteten Anlage- und Abstützflächen (12.1, 12.2) zum Abstützen der Endbereiche (F3a, F3b, F4a, F4b) der Federeinheiten (F3, F4) der unterschiedlichen Dämpferanordnungen (3, 4), dadurch gekennzeichnet, dass die Stege von einzelnen Stegelementen (11) gebildet werden, die in ihrer Lage zueinander durch Befestigung an beidseitig axial angeordneten, ringscheibenförmigen Seitenteilen (14.1, 14.2) in Umfangsrichtung ausgerichtet und befestigt sind.
Zwischenflansch (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel (10) zur axialen Abstützung zumindest der Endbereiche (F3a, F3b, F4a, F4b) der Federeinheiten (F3, F4) vorgesehen sind, die an den Stegelementen (11) und/oder an den ringscheibenförmigen Seitenteilen (14.1, 14.2) unter Ausbildung sich über einen Teilbereich der Erstreckung der sich am Zwischenflansch (11) abstützenden Federeinheiten (F3, F4) in Umfangsrichtung erstreckend verlaufenden Führungsflächen (18.1, 18.2) zur Abstützung zumindest einer Axialkraftkomponente angeordnet sind.
Zwischenflansch (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (10) separate, mit den axialen ringscheibenförmigen Seitenscheiben (14.1, 14.2) oder den Stegelementen (11) verbundene und axiale Führungsflächen bildende Elemente oder Führungseinheiten umfassen.
Zwischenflansch (1) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (10) in integraler Bauweise, insbesondere einteilig mit den ringscheibenförmigen Seitenteilen (14.1, 14.2) oder den Stegelementen (11) ausgebildet sind.
Zwischenflansch (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die ringscheibenförmigen Seitenteile (14.1, 14.2) einen Grundkörper (14) bilden und die Stegelemente (11) sich vom Bereich des Außenumfanges (15.1, 15.2) der ringförmigen Seitenteile (14.1, 14.2) in radialer Richtung nach außen erstreckend angeordnet sind.
Zwischenflansch (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die ringscheibenförmigen Seitenteile (14.1, 14.2) einen Grundkörper (14) bilden und die Stegelemente (11) sich vom Bereich des Innenumfanges der ringförmigen Seitenteile (14.1, 14.2) in radialer Richtung nach innen erstreckend angeordnet sind.
Zwischenflansch (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das einzelne Stegelement (11) derart ausgeführt und angeordnet ist, dass dieses einen kreisringsegmentförmigen Befestigungsbereich (20) zur Anordnung der Verbindung mit beidseitig angeordneten Seitenteilen (14.1, 14.2) aufweist, wobei die Befestigungsbereiche (20) der einzelnen Stegelemente (11) derart angeordnet und ausgebildet sind, dass diese in Umfangsrichtung weisende Anschlagflächen (28.1, 28.2) für eine Verdrehwinkelbegrenzung (26) mit einer Anschlagfläche (31.1, 31.2) eines anderen Dämpferteiles, dessen Verdrehwinkel begrenzt werden soll, ausbilden, wobei zwei in Umfangsrichtung beabstandet angeordnete Stegelementen (11) mit den zueinander weisenden Stirnseiten der Seitenteile (14.1, 14.2) Zwischenräume (30) zur Aufnahme und Führung der jeweiligen Anschlagfläche (31.1, 31.2) eines anderen Dämpferteiles bilden.
Kombinierte Zwischenflansch-Flanscheinheit (27), umfassend einen Zwischenflansch (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7 und einen Hauptflansch (7), wobei der Zwischenflansch (1) und der Hauptflansch (7) mit ihren in Umfangsrichtung weisenden Anlage- und Abstützflächen (12.1, 12.2, 29.1, 29.2) für die Federeinheiten (F3, F4) einer Dämpferanordnung (3, 4) bildenden Stegelementen (11)/Stegen (32 in radialer Richtung in der gleichen Richtung ausgerichtet sind, und der Zwischenflansch (1) am Hauptflansch (7) geführt ist.
Kombinierte Zwischenflansch-Flanscheinheit (27), nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Stege (32) des Hauptflansches (7) in den zwischen den ringscheibenförmigen Seitenteilen (14.1, 14.2) und den in Umfangsrichtung beabstandet zueinander angeordneten Stegelementen (11) ausgebildeten Zwischenräumen (30) geführt sind und an den Stegen (32) des Hauptflansches (7) zu den Stegelementen (11) des Zwischenflansches (1) ausgerichtete Anschlagflächen (31.1, 31.2) vorgesehen sind zur Ausbildung einer Verdrehwinkelbegrenzung (26).
Vorrichtung (2) zur Dämpfung von Schwingungen, umfassend zumindest zwei in Reihe geschaltete, über einen Zwischenflansch (1) miteinander gekoppelte Dämpferanordnungen (3, 4), deren Mittel (5, 6, 8, 9) zur Drehmomentübertragung und/oder Dämpfungskopplung von Federeinheiten (F3, F4) gebildet werden und Mittel (10) zur axialen Abstützung der Federeinheiten (F3, F4) am Zwischenflansch (1), dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischenflansch (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7 ausgebildet ist.