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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Dämpfung von Schwingungen, umfassend zumindest zwei in Reihe geschaltete und über einen Zwischenflansch miteinander gekoppelte Dämpfer, wobei der Zwischenflansch in Umfangsrichtung einander entgegengesetzt ausgerichtete Abstützflächen bildende Stege zur Abstützung der Federeinheiten der jeweiligen Dämpfer aufweist.
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Vorrichtungen zur Dämpfung von Schwingungen sind in den unterschiedlichsten Ausführungen aus dem Stand der Technik bekannt. Für eine Ausführung als Reihendämpfer in einer Kraftübertragungsvorrichtung wird stellvertretend auf die Druckschrift
DE 10 2008 057 648 A1 verwiesen. Die einzelnen Dämpferstufen bildenden Dämpfer sind über einen Zwischenflansch miteinander gekoppelt. Diese umfassen jeweils zwei Dämpferteile, die über Mittel zur Drehmomentübertragung bildende Federeinheiten miteinander gekoppelt sind, wobei eines der Dämpferteile vom Zwischenflansch gebildet wird. Der Zwischenflansch weist Stege zur Abstützung der Federeinheiten der beiden Dämpfer auf. Zusätzlich kann ein drehzahladaptiver Tilger in Kraftflussrichtung über die Kraftübertragungsvorrichtung betrachtet den Dämpfern zwischengeschaltet werden. Dieser kann als Bestandteil eines Elementes eines der Dämpfer der Dämpfereinheit ausgebildet sein.
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Ein wesentliches Problem derartiger Reihendämpfer besteht darin, dass die am Zwischenflansch vorgesehenen Aussparungen, welche entweder von sich in Umfangsöffnung erstreckenden Durchgangsöffnungen oder randoffenen Aussparungen gebildet werden, sich über die Breite der Federeinheiten der beiden in Reihe geschalteten Dämpfer erstrecken und der damit verbundenen geringen Anzahl der Stege. So sind beispielsweise bei einer Reihenschaltung von 2 × 3 Federn lediglich drei Stege vorhanden. Dadurch ist die gesamte Anordnung nicht besonders stabil. Werden derartige Zwischenflansche in Anwendungen eingesetzt, bei denen noch Trägheitsmassen zur Erzeugung eines drehzahladaptiven Tilgers an den Zwischenflansch angebracht werden, entstehen bei hohen Drehzahlen sehr hohe Spannungen im Zwischenflansch. Diese führen zu unerwünschten Verformungen, welche wiederum zur Beeinträchtigung der Funktionsweise der gesamten Vorrichtung zur Dämpfung von Schwingungen führen können. Im ungünstigsten Fall können diese Verformungen, insbesondere gerade bei Anordnung zusätzlicher Trägheitsmassen zu unerwünschten Unwuchten führen.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Ausführung eines Zwischenflansches für eine Vorrichtung zur Dämpfung von Schwingungen, umfassend zwei in Reihe geschaltete und über den Zwischenflansch miteinander gekoppelte Dämpfer, derart weiterzuentwickeln, dass die genannten Nachteile vermieden werden und der Zwischenflansch bei geringer Dicke mit hoher Steifigkeit und mit geringer Verformungsneigung ausgeführt ist. Ferner soll der Zwischenflansch geeignet sein, als Träger zur pendelnden Lagerung von Trägheitsmassen eines drehzahladaptiven Tilgers zu fungieren.
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Die erfindungsgemäße Lösung ist durch die Merkmale des Anspruches 1 charakterisiert. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.
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Eine Vorrichtung zur Dämpfung von Schwingungen, umfassend zumindest zwei in Reihe geschaltete und über einen Zwischenflansch miteinander gekoppelte Dämpfer, wobei der Zwischenflansch in Umfangsrichtung einender entgegengesetzt ausgerichtete Abstützflächen bildende Stege zur Abstützung der Federeinheiten der jeweiligen Dämpfer aufweist, ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwischen zwei in Umfangsrichtung benachbart angeordneten und Abstützflächen bildenden Stegen wenigstens ein Zusatzsteg vorgesehen ist, der derart angeordnet und ausgebildet ist, dass dieser frei von einer Berührung bzw. Beaufschlagung der Federeinheiten der Dämpfer ist.
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Die Zusatzstege bewirken eine erhebliche Erhöhung der Steifigkeit des Zwischenflansches und Verringerung der Verformungsneigung auch bei geringer Breite des Zwischenflansches. Dadurch wird bei gleichem zu übertragenden Drehmoment die Verwendung schmalerer Zwischenflansche möglich. Das Vorsehen der Zusatzstege stellt eine konstruktiv einfache, fertigungstechnisch einfach umsetzbare und kostengünstige Möglichkeit zur Erhöhung der Stabilität des Zwischenflansches als Drehmoment übertragendes Bauteil dar.
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Die Vorrichtung zur Dämpfung von Schwingungen weist im Kraftfluss dem Zwischenflansch unmittelbar vor- und nachgeordnete Dämpferteile der einzelnen Dämpfer auf, die jeweils Abstützflächen für den anderen, sich nicht am Zwischenflansch abstützenden Endbereich der Federeinheiten der jeweiligen Dämpfer bilden. Die einzelnen Federeinheiten eines Dämpfers stützen sich somit mit ihren voneinander wegweisenden Endbereichen am Zwischenflansch und dem im Kraftfluss unmittelbar vor- oder nachgeordneten Dämpferteil ab. Der einzelne Zusatzsteg ist derart zwischen zwei am Zwischenflansch benachbart angeordneten und in Umfangsrichtung voneinander wegweisende Abstützflächen bildenden Stegen angeordnet und ausgebildet, dass dieser im unbelasteten Zustand der Vorrichtung in Umfangsrichtung betrachtet innerhalb der Erstreckungsbereiche der an den vor- und nachgeordneten Dämpferteilen vorgesehenen und Abstützflächen für die Federeinheiten bildenden Stegen angeordnet ist. D. h. die zusätzlichen Stege sind derart konstruiert, dass diese bei einem Moment von 0 Nm keine Berührung mit den sich an den Stegen des Zwischenflansches abzustützenden Federeinheiten aufweisen. Die Federn heben damit theoretisch nie von den eigentlichen Abstützflächen bildenden Stegen am Zwischenflansch und den vor- beziehungsweise nachgeordneten Dämpferteilen ab, wodurch die Federeinheiten auch nie mit den Zusatzstegen in Berührung gelangen können. Die Zusatzstege werden in der Ansicht auf die Vorrichtung in Richtung der Drehachse im unbelasteten Zustand quasi von den Stegen der im Kraftfluss vor- oder nachgeordneten Dämpferteile vollständig überdeckt.
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Die konstruktive Ausbildung der Zusatzstege erfolgt im einfachsten Fall durch die in Umfangsrichtung schmalere Ausbildung als die Abstützflächen bildenden Stege an den im Kraftfluss dem Zwischenflansch vor- und nachgeordneten Dämpferteilen. Dabei ist der Zusatzsteg vorzugsweise über seine gesamte Erstreckung in radialer Richtung schmaler in Umfangsrichtung ausgebildet als die an den vor- und nachgeordneten Dämpferteilen angeordneten Stege. Durch die schmalere Ausbildung wird mit Sicherheit ein Kontakt der Federeinheiten mit den Zusatzstegen vermieden.
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In einer besonders vorteilhaften Ausbildung ist vorgesehen, dass der einzelne Zusatzsteg um einen Winkel von ≥ 0,3 Grad, vorzugsweise ≥ 0,5 Grad bezogen auf die Drehachse schmaler als die Abstützflächen bildenden Stege des einzelnen, dem Zwischenflansch vorgeordneten und nachgeordneten Dämpferteiles ausgeführt ist. Dadurch kann ein Kontakt der Federeinheiten mit den Zusatzstegen auch in Toleranzfällen sicher vermieden werden. Gleichzeitig besteht jedoch die Möglichkeit der Bereitstellung sehr massiver Zusatzstege.
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Bezüglich der Ausbildung des Zwischenflansches selbst bestehen eine Vielzahl von Möglichkeiten.
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In einer ersten Ausbildung umfasst dieser zumindest einen ringformigen Bereich, an dessen Innen- oder Außenumfang die Stege und die Zusatzstege sich in radialer Richtung erstreckend angeordnet sind.
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In einer zweiten, besonders vorteilhaften Ausbildung umfasst der Zwischenflansch einen radial inneren und einen radial äußeren ringförmigen Bereich, die über die Abstützflächen bildende Stege miteinander verbunden sind, wobei die Zusatzstege zwischen dem radial inneren und dem radial äußeren ringförmigen Bereich angeordnet und ebenfalls mit diesen verbunden sind. Diese Ausführung ist in besonders vorteilhafter Weise zur Integration weiterer Zusatzfunktionen in den Zwischenflansch, insbesondere in den radial äußeren Bereich des Zwischenflansches geeignet, wie beispielsweise die Führung von Mitteln zur drehfesten Verbindung, die Ausbildung einer Verdrehwinkelbegrenzung und/oder die Anordnung eines Tilgers, insbesondere eines drehzahladaptiven Tilgers.
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Bei beiden Ausbildungen können die Stege und/oder Zusatzstege als separate Elemente ausgebildet werden, die an zumindest einem einzelnen ringförmigen Bereich befestigt sind. Die Befestigung kann durch Kraftschluss, Formschluss oder Stoffschluss erfolgen. Diese Möglichkeit bietet den Vorteil einer nachträglichen Integration von Zusatzstegen in eine bestehende Zwischenflanschkonfiguration.
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Eine erste Variante mit separaten Zusatzstegen ist durch die Ausbildung des Zwischenflansches in vollständig modularer Bauweise aus einzelnen separaten Elementen für die Stege und ringförmigen Bereiche als Innen- und/oder Außenring charakterisiert. Der modulare Aufbau erlaubt spezielle Weiterbildungen an diesen Bauteilen, die in integraler Ausführung nicht möglich wären, wie beispielsweise zusätzlich ausgebildete radiale und/oder axiale Führungsflächen an den die Abstützflächen aufweisenden Stegen.
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Eine zweite Variante ist durch die integrale Ausführung zumindest eines einzelnen ringförmigen Bereiches mit den Stegen charakterisiert. Diese Ausführung stellt geringere Anforderungen an die Montagegenauigkeit, wie die erste Variante und ist durch die freie Anordenbarkeit der Zusatzstege und nachträgliches Vorsehen dieser charakterisiert.
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Eine dritte Variante ist durch die integrale Ausführung zumindest eines einzelnen ringförmigen Bereiches mit den Zusatzstegen charakterisiert. Die Stege sind als separate Elemente ausgebildet und können dadurch einfach und kostengünstig mit weiteren Zusatzfunktionen ausgerüstet werden.
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Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführung sind sowohl die Stege und/oder Zusatzstege jedoch mit zumindest einem ringförmigen Bereich, insbesondere dem radial äußeren und/oder radial inneren Bereich, vorzugsweise mit beiden Bereichen vollständig in integraler Bauweise ausgeführt. Der Zwischenflansch kann dadurch als kompaktes Bauteil hergestellt oder ausgeformt werden, wobei sich derartige Ausführungen in besonders vorteilhafter Weise zur Herstellung als Blechformteil eignen. Die Geometrie des Zwischenflansches kann dabei auf einfache Art und Weise durch Trennen bei gleichzeitig hoher Steifigkeit des so entstehenden Bauteiles trotz der Vielzahl von erforderlichen Aussparungen erzeugt werden kann.
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Vorzugsweise ist immer nur ein, dafür jedoch massiver und sich ringsegmentförmig in Zmfangsrichtung erstreckender Zusatzsteg zwischen den Abstützflächen für die Federeinheiten bildenden Stegen vorgesehen. Denkbar ist jedoch auch, zumindest zwei Zusatzstege unmittelbar benachbart zueinander in Umfangsrichtung zwischen zwei Abstützflächen bildenden Stegen anzuordnen.
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In einer besonders vorteilhaften Weiterentwicklung umfasst die Vorrichtung zur Dämpfung von Schwingungen einen drehzahladaptiven Tilger, umfassend einen Träger und zumindest eine an diesem pendelnd um die Drehachse gelagerte Trägheitsmasse, wobei der Träger von einem Dämpferteil, vorzugsweise dem Zwischenflansch gebildet wird. Die Trägheitsmassen können im radial äußeren Bereich angelenkt werden, wobei der erfindungsgemäß ausgebildete Zwischenflansch durch die Zusatzstege einen hohen Versteifungsgrad erfährt, der die Eignung als Träger eines drehzahladaptiven Tilgers gewährleistet.
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Die erfindungsgemäße Lösung wird nachfolgend anhand von Figuren erläutert. Darin ist im Einzelnen folgendes dargestellt:
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1a bis 1c verdeutlichen anhand unterschiedlicher Ansichten einer Vorrichtung zur Dämpfung von Schwingungen die erfindungsgemäße Ausbildung eines Zwischenflansches;
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2 zeigt beispielhaft einen erfindungsgemäß ausgeführten Zwischenflansch;
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3a und 3b zeigen eine Ausführung einer Vorrichtung zur Dämpfung von Schwingungen gemäß der 1a bis 1c in unterschiedlichen Ansichten bei Vollbetätigung auf Zug;
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4 verdeutlicht eine Ausführung einer Vorrichtung zur Dämpfung von Schwingungen gemäß der 1a bis 1c in einer Ansicht gemäß 3b bei Vollbetätigung auf Schub.
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Die 1a bis 1c verdeutlichen in schematisiert vereinfachter Darstellung den Grundaufbau einer erfindungsgemäß ausgeführten Vorrichtung 1 zur Dämpfung von Schwingungen in Form eines Reihendämpfers. Die nachfolgenden Ausführungen beziehen sich dabei auf alle Figuren, da nicht alle Funktionselemente in allen Ansichten ersichtlich sind.
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Die Vorrichtung 1 zur Dämpfung von Schwingungen umfasst zumindest zwei in Reihe geschaltete Dämpfer 2 und 3, die über einen Zwischenflansch 4 miteinander gekoppelt sind. Die einzelnen von den Dämpfern 2 und 3 gebildeten Dämpferstufen sind im dargestellten Fall auf einem gemeinsamen Anordnungsdurchmesser dA angeordnet. Jeder der Dämpfer 2 und 3 umfasst dabei zwei Dämpferteile 2A, 2B beziehungsweise 3A, 3B, die koaxial zueinander angeordnet und in Umfangsrichtung relativ zueinander begrenzt verdrehbar sind. Die einzelnen Dämpferteile 2A, 2B beziehungsweise 3A, 3B eines Dämpfers 2, 3 sind jeweils über Mittel 5 beziehungsweise 6 zur Drehmomentübertragung beziehungsweise Mittel 7 und 8 zur Dämpfungskopplung miteinander gekoppelt. In besonders vorteilhafter Ausführung werden die Funktionen der Mittel 5 zur Drehmomentübertragung und der Mittel 7 zur Dämpfungskopplung des Dämpfers 2 beziehungsweise 6 und 8 des Dämpfers 3 von den gleichen Funktionskomponenten übernommen. Diese werden von Federeinheiten gebildet, wobei die Federeinheiten des Dämpfers 2 mit F2.1 bis F2.n bezeichnet sind, während die Federeinheiten des Dämpfers 3 mit F3.1 bis F3.n bezeichnet sind. Im dargestellten Fall sind in jeder Dämpferstufe beispielhaft drei Federeinheiten vorgesehen. Bei diesen kann es sich je nach Ausführung der Vorrichtung 1 um Zug- oder Druckfedern handeln. Diese können als einzelne Bogen- oder Spiralfedern oder aber auch Federpakete von ineinander angeordneten Federeinheiten ausgeführt sein. Jede der einzelnen Federeinheiten F2.1 bis F2.n, F3.1 bis F3.n stützt sich dabei mit voneinander weg weisenden Endbereichen jeweils an einem der Dämpferteile 2A, 2B beziehungsweise 3A, 3B ab. Dabei wird für den Reihendämpfer die Funktion der Dämpferteile 2B und 3A vom Zwischenflansch 4 übernommen. Die Dämpferteile 2A und 3B fungieren je nach Krafteinleitungsrichtung als Dämpfereingangs- beziehungsweise Dämpferausgangsteil. Der Zwischenflansch 4 weist dazu sich in radialer Richtung erstreckende Stege 10.1 bis 10.n, hier 10.1 bis 10.3, auf, welche in Umfangsrichtung weisende Anlage- und Abstützflächen, nachfolgend als Abstützflächen bezeichnet, für die Federeinheiten F2.1 bis F2.n und F3.1 bis F3.n der beiden Dämpfer 2, 3 bilden. Der Zwischenflansch 4 ist dazu als scheibenförmiges Element mit sich in Umfangsrichtung erstreckend verlaufenden Ausnehmungen, hier Ausnehmungen 9.1 bis 9.n, ausgebildet, zwischen denen die Stege, hier 10.1 bis 10.n, angeordnet sind. Dabei sind für die in den 1a bis 1c dargestellte Ausführung am Zwischenflansch 4 drei Stege 10.1 bis 10.3 erforderlich, um die einzelnen Federeinheiten F2.1 bis F2.n beziehungsweise F3.1 bis F3.n jeweils an einem Endbereich abstützen zu können. Dabei werden in einem einzelnen Steg 10.1 bis 10.3 jeweils in Umfangsrichtung einander entgegengesetzt ausgerichtete Abstützflächen 11.1 bis 11.3 und 12.1 bis 12.3 für die Federeinheiten der unterschiedlichen Dämpferstufen gebildet. Die Abstützflächen 11.1 bis 11.3 an den Stegen 10.1 bis 10.3 sind jeweils in Umfangsrichtung in gleicher Richtung ausgerichtet und dienen der Abstützung der Federeinheiten F2.1 bis F2.3 des ersten Dämpfers 2, während die in Umfangsrichtung entgegengesetzt ausgerichteten Abstützflächen 12.1 bis 12.3 der Abstützung jeweils eines in Umfangsrichtung weisenden Endbereiches der Federeinheiten F3.1 bis F3.3 des zweiten Dämpfers 3 dienen. Die einzelnen Federeinheiten F2.1 bis F2.3 stützen sich hier mit einem Endbereich am Dämpferteil 2A ab, während die Abstützung des jeweils anderen Endbereiches am Zwischenflansch 4, insbesondere den einzelnen Stegen 10.1 bis 10.3 erfolgt. In Analogie stützen sich die unterschiedlichen Endbereiche der einzelnen Federeinheiten F3.1 bis F3.n am Zwischenflansch 4, insbesondere an Abstützflächen 12.1 bis 12.3 der Stege 10.1 bis 10.3, und dem zweiten Dämpferteil 3B ab. Die zwischen den einzelnen Stegen 10.1 bis 10.3 vorgesehenen Ausnehmungen 9.1 bis 9.n sind dabei durch die in Umfangsrichtung erforderliche vorgesehene Erstreckung jeweils für die einzelnen Federeinheiten beider Dämpfer, insbesondere zweier hintereinander in Reihe geschalteter Federeinheiten F2.n, F3.n der beiden Dämpfer 2, 3 ausgelegt. Zur Erhöhung der Stabilität des Zwischenflansches 4 werden erfindungsgemäß Zusatzstege 13.1 bis 13.3 vorgesehen, zwischen denen die Abstützflächen für die Federeinheiten bildenden Stege 10.1 bis 10.3 angeordnet sind. Diese Zusatzstege 13.1 bis 13.3 haben keine Funktion für die eigentliche Drehmomentübertragung und Schwingungstilgung, sondern dienen lediglich der Erhöhung der Stabilität des Zwischenflansches 4. Dazu sind die zusätzlich vorgesehenen Zwischenstege 13.1 bis 13.3 derart angeordnet und ausgeführt, dass diese in jedem Funktionszustand frei von der Berührung mit einer der Federeinheiten F2.1 bis F2.3, F3.1 bis F3.3 der einzelnen Dämpfer 2 oder 3 sind. Dies wird erfindungsgemäß durch die aufeinander abgestimmte Ausführung des Zwischenflansches 4 sowie der Anschlussdämpferteile 2A, 3B der einzelnen Dämpfer 2 und 3 realisiert.
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Die 1a verdeutlicht dabei eine Ansicht von rechts auf eine Vorrichtung 1 zur Dämpfung von Schwingungen, hier eine Ansicht auf einen mit dem ersten Dämpferteil 2A des Dämpfers 2 der Vorrichtung 1 verbundenen Lamellenträger 14 einer der Vorrichtung 1 zur Dämpfung von Schwingungen im Kraftfluss vorgeordneten und hier nicht dargestellten Kupplungseinheit. Die Vorrichtung 1 ist im voll belasteten Zustand bei Zugbelastung dargestellt. Der Dämpferteil 2A ist als Seitenscheibe mit in dieser angeordneten Ausnehmungen 15.1 bis 15.3 für die Aufnahme beziehungsweise Abstützung der Federeinheiten F2.1 bis F2.n ausgeführt. Dabei bilden die Ausnehmungen 15.1 bis 15.n in Umfangsrichtung weisende und der Abstützung der Federeinheiten F2.1 bis F2.n an dieser dienende Abstützflächen 16.1 bis 16.3 an Stegen 20.1 bis 20.3. Die einzelnen Federeinheiten F2.1 bis F2.3 stützen sich mit den zur Abstützung am Dämpferteil 2A gegenüberliegenden Endbereichen am Zwischenflansch 4, hier den Abstützflächen 11.1 bis 11.3 an den Stegen 10.1 bis 10.3, am Zwischenflansch 4 ab. Die Federeinheiten F3.1 bis F3.3 des zweiten Dämpfers 3 sind hier ebenfalls erkennbar und stützen sich an den Abstützflächen 12.1 bis 12.3 des Zwischenflansches 4 und den Abstützflächen 17.1 bis 17.n der Stege 21.1 bis 21.3 am zweiten Dämpferteil 3B des zweiten Dämpfers 3 ab.
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Die 1b verdeutlicht eine Ansicht von Rechts direkt auf den Zwischenflansch 4 frei vom Lamellenträger 14, frei von einem zwischen Lamellenträger 14 und Zwischenflansch 4 angeordneten Teil des Dämpferteils 2A und frei von einem zwischen Lamellenträger 14 und Zwischenflansch 4 angeordneten Teil des Dämpferteils 3B. Die Vorrichtung 1 ist in dieser Ansicht im entlasteten Zustand, d. h. Moment von 0 Nm dargestellt. Erkennbar in dieser Ansicht sind die Stege 10.1 bis 10.3, welche die jeweiligen Abstützflächen 11.1 bis 11.3 und 12.1 bis 12.3 ausbilden. Ferner erkennbar sind die Zusatzstege 13.1 bis 13.3. Es ist zumindest ein Zusatzsteg 13.1 bis 13.n zwischen zwei in Umfangsrichtung benachbarten und Abstützflächen 11.1 bis 11.3, 12.1 bis 12.3 für die Federeinheiten F2.1 bis F2.3, F3.1 bis F3.3 bildenden Stegen 10.1 bis 10.3 vorgesehen. Vorzugsweise erfolgt jeweils zwischen zwei in Umfangsrichtung benachbarten Stegen 10.1, 10.n die Anordnung zumindest eines Zusatzsteges.
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Der Zwischenflansch 4 ist hier in geschlossener Ausführung, das heißt als scheibenförmiges Bauteil ausgebildet, bei welchem die einzelnen Stege 10.1 bis 10.3 sowie 13.1 bis 13.3 durch die Ausbildung von Ausnehmungen 9.1 bis 9.3 zur Aufnahme der jeweiligen Federeinheiten F2.1, F3.1 bis F2.3, F3.3 gebildet werden. Der Zwischenflansch 4 besteht dabei aus einem Innenring bildenden radial inneren Bereich 4.1 und einem Außenring bildenden radial äußeren Bereich 4.2, die über die Stege 10.1 bis 10.3 und die Zusatzstege 13.1 bis 13.3 miteinander verbunden sind, wobei vorzugsweise die Stege 10.1 bis 10.3, die Zusatzstege 13.1 bis 13.3 sowie die von beiden Bereichen 4.1, 4.2 gebildeten Zwischenflanschteile in integraler Ausführung, das heißt einteilig ausgebildet sind. Bei dieser Ausführung sind die Ausnehmungen 9.1 bis 9.3 durch die Zusatzstege 13.1 bis 13.3 unterbrochen. Die Zusatzstege 13.1 bis 13.3 können theoretisch auch als separate Bauteile ausgebildet und drehfest mit den beiden Zwischenflanschbereichen – radial innerer und radial äußerer Bereich 4.1 und 4.2 – beziehungsweise bei nicht dargestellter separater Ausführung mit den diese Teilbereiche bildenden Teilen des Zwischenflansches 4 verbunden werden. Die Verbindung kann kraft- und/oder form- und/oder stoffschlüssig erfolgen.
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Denkbar ist die erfindungsgemäße Lösung auch für Zwischenflansche 4, bei welchen die Ausnehmungen als randoffene Ausnehmungen ausgeführt sind oder aber die einzelnen die Funktion der Abstützflächen 11.1 bis 11.3 und 12.1 bis 12.3 für die Federeinheiten F2.1 bis F2.3, F3.1 bis F3.3 des ersten und zweiten Dämpfers 2 und 3 übernehmenden Stege 10.1 bis 10.3 mit lediglich in Umfangsrichtung an einem ringförmigen Bereich ausgebildeten und in Umfangsrichtung über einen Teilbereich dessen sich erstreckenden segmentartigen Vorsprüngen zur Ausbildung radialer Führungsflächen ausgeführt sind.
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Die Zusatzstege 13.1 bis 13.n sind derart ausgeführt, dass diese bei einem auf die Vorrichtung 1 zur Dämpfung von Schwingungen wirkenden Moment von 0 Nm frei von einer Berührung mit den Federn F2.1 bis F2.3, F3.1 bis F3.3 der einzelnen Dämpfer 2 und 3 sind und ferner auch im betätigten Zustand, d. h. bei Übertragung von Drehmoment keine Berührung mit den Federeinheiten erfolgt. Dazu sind die Zuatzstege 13.1 bis 13.3 derart zwischen den die Abstützflächen 11.1 bis 11.3, 12.1 bis 12.3 für die Federeinheiten F2.1, F3.1 bis F2.3, F3.3 des ersten und zweiten Dämpfers 2, 3 bildenden Stege 10.1 bis 10.3 angeordnet, das diese vorzugsweise sowohl bei Nullmoment als auch bei Vollmoment und damit im voll betätigten Zustand und blockierenden Federeinheiten frei von einem Kontakt mit den Federeinheiten sind. Dies wird dadurch erreicht, dass die Zwischen- beziehungsweise Zusatzstege 13.1 bis 13.n derart angeordnet und ausgebildet werden, dass diese sowohl im entlastenden als auch vollbelasteten Zustand jeweils mit den Stegen 20.1, 20.2 des ersten Dämpferteils 2A des ersten Dämpfers 2 und/oder den Stegen 21.1 bis 21.3 des zweiten Dämpferteils 3B des zweiten Dämpfers 3 übereinander liegend angeordnet sind, wobei allerdings die Zusatzstege 13.1 bis 13.3 jeweils schmäler sind als die Abstützflächen an den Dämpferteilen 2A, 3B bildenden Stege 20.1 bis 20.3 von Dämpferteil 2A beziehungsweise 21.1 bis 21.3 von Dämpferteil 3B.
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Die 1c verdeutlicht anhand eines Details aus 1b noch einmal die Ausführung eines einzelnen Zwischen- beziehungsweise Zusatzsteges 13.1 und 13.3 sowie die Anordnung im entlasteten Zustand gegenüber den Stegen 20.1, 20.2 des Dämpferteils 2A und 21.1, 21.3 des Dämpferteils 3B. Erkennbar ist hier die schmälere Ausführung des einzelnen Zusatzsteges 13.1 gegenüber dem Steg 20.2 des Dämpferteils 2A und 21.1 des Dämpferteils 3B sowie des Zusatzsteges 13.3 gegenüber dem Steg 20.1 des Dämpferteils 2A und 21.3 des Dämpferteils 3B im übereinander liegenden Zustand betrachtet durch die Ausbildung eines Rücksprungs, der durch einen Winkel α im Bereich von > 0 Grad, vorzugsweise ≥ 0,3 Grad, besonders bevorzugt 0,5 Grad charakterisiert ist.
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Die 1a bis 1c zeigen ferner die in radialer Richtung außerhalb der Federeinheiten F2.1 bis F2.n, F3.1 bis F3.n angeordneten Mittel 23 zur drehfesten Verbindung der als Mitnehmerscheiben ausgebildeten, beidseitig des Zwischenflansches 4 angeordneten Seitenscheiben des Dämpferteils 2A sowie der Mittel 24 zur Verdrehwinkelbegrenzung zwischen Zwischenflansch 4 und Dämpferteil 2A.
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In besonders vorteilhafter Ausführung sind die in den 1a bis 1c dargestellten Ausbildungen durch die Anordnung eines drehzahladaptiven Tilgers 18 im Zwischenflansch 4 charakterisiert. Dabei ist der drehzahladaptive Tilger 18 als Fliehkraftpendeleinrichtung ausgebildet, umfassend einen Träger 19 und daran in Umfangsrichtung in gleichmäßigen Abständen pendelnd gelagerte Trägheitsmassen T1 bis Tn, hier T1 bis T3 wobei der Träger 19 vorzugsweise vom Zwischenflansch 4 selbst gebildet wird. Bezüglich der konkreten Ausführung der Fliehkraftpendeleinrichtung bestehen eine Vielzahl von Möglichkeiten. In besonders vorteilhafter Ausführung erfolgt die Lagerung einer einzelnen Trägheitsmasse T1 bis Tn jeweils über zwei hier im Detail nicht dargestellte Pendellageranordnungen. Die einzelnen Trägheitsmassen T1 bis Tn sind vorzugsweise paarweise beidseitig des Trägers 19 und damit des Zwischenflansches 4 und in Umfangsrichtung beabstandet zueinander um die Rotationsachse R angeordnet und über Abstandsbolzen miteinander verbunden. Andere Ausführungen sind denkbar.
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Die 2 verdeutlicht für eine Ausführung gemäß den 1a bis 1c die Ausbildung des Zwischenflansches 4. Erkennbar sind hier die einzelnen in Umfangsrichtung ringsegmentförmigen Ausnehmungen 9.1 bis 9.3 zur Aufnahme der Federeinheiten F2.1 bis F2.3, F3.1 bis F3.3, die zwischen den Abstützflächen bildenden Stegen 10.1 bis 10.3 gebildet werden, sowie die Unterteilung dieser durch weitere Zusatzstege 13.1 bis 13.n in jeweils unterschiedlich große Teilausnehmungen 9.1A, 9.1B bis 9.3A, 9.3B.
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Der Zwischenflansch 4 weist hier ferner Durchgangsöffnungen 25 für die Mittel 23 zur drehfesten Verbindung, Durchgangsöffnungen 26 für die Mittel 24 zur Verdrehwinkelbegrenzung sowie 27 für die Pendellageranordnung und 28 für die Anordnung von Abstandbolzen zur Lagerung der Trägheitsmassen am vom Zwischenflansch 4 gebildeten Träger.
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Der Zwischenflansch 4 ist als scheibenförmiges Element in Form eines Blechformteiles ausgeführt. Dieses kann im Hinblick auf die Ausbildung des Stege 10.1 bis 10.3, der Zusatzstege 13.1 bis 13.3 sowie der genannten Durchgangsöffnungen 25, 26, 27 und 28 in besonders einfacher Art und Weise in einem Arbeitsschritt durch Trennen aus einem Halbzeug gefertigt werden.
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Die 3a und 3b verdeutlichen für eine erfindungsgemäße Ausführung gemäß der 1a unterschiedliche Ansichten im vollbetätigten Zustand auf Zug, während die 4 die gleiche Ausführung bei Schub wiedergibt.
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Die 3a zeigt die Vorrichtung 1 zur Dämpfung von Schwingungen gemäß 1a mit Ansicht auf einen Bestandteil des Dämpferteils 3B, insbesondere einen von einer Seitenscheibe gebildeten Abtriebsflansch 29 bei voller Betätigung, das heißt Einleitung des Momentes bei entferntem Lamellenträger 13 auf das Dämpferteil 2A und von diesem auf den Zwischenflansch 4 als Dämpferteil 2B unter Zug. Die einzelnen Federeinheiten F2.1 bis F2.3 wirken über die Stege 10.1 bis 10.3 auf die Federeinheiten F3.1 bis F3.3. Von diesen wird das Moment an das Dämpferteil 3B weiter übertragen. Erkennbar ist dabei, dass die Federeinheiten F3.1 bis F3.3 an den Stegen 21.1 bis 21.3 vor den Zusatzstegen 13.1 bis 13.3 anliegen, d. h. die an den Zusatzstegen 13.1 bis 13.3 in Umfangsrichtung weisenden Flächen in Übertragungsrichtung hinter den Abstützflächen 17.1 bis 17.3 liegen. In Analogie sind die Abstützflächen 16.1 bis 16.3 der Stege 20.1 bis 20.3 des Dämpferteils 2A in Übertragungsrichtung in Umfangsrichtung betrachtet in diesem Zustand vor den in die gleiche Richtung weisenden Flächen der Zusatzstege 13.1 bis 13.3 angeordnet.
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Die 3b verdeutlicht eine Ansicht von rechts gemäß 3a ohne Darstellung des Abtriebsflansches 29. Dargestellt ist lediglich die Ansicht direkt auf den Zwischenflansch 4.
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Entscheidend bei allen Ausführungen ist, dass im vollbetätigten Zustand die Zusatzstege 13.1 bis 13.3 immer in Kraftwirkungsrichtung vor den Abstützflächen 16.1 bis 16.3 der Stege 20.1 bis 20.3 des Dämpferteils 2A und hinter den Abstützflächen 17.1 bis 17.3 der Stege 21.1 bis 21.3 des Dämpferteils 3B angeordnet sind und somit nicht von den Federeinheiten F2.1 bis F2.3 beziehungsweise F3.1 bis F3.3 beaufschlagt werden.
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Demgegenüber verdeutlicht 4 eine Darstellung einer Ausführung gemäß 3b, allerdings im voll betätigten Zustand unter Schub. In dieser Ausführung wirken die an den Stegen 20.1 bis 20.3 des Dämpferteils 2A den Abstützflächen 16.1 bis 16.3 gegenüberliegenden Abstützflächen auf die Federeinheiten F3.1 bis F3.2, über diese auf den Zwischenflansch 4 und über die Abstützflächen 12.1 bis 12.3 auf die Federeinheiten F2.1 bis F2.3 und den Abtriebsflansch 29 des Dämpferteils 3B.
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Die erfindungsgemäße Lösung ist für jegliche Ausführungen einer Vorrichtung 1 zur Dämpfung von Schwingungen mit in Reihe geschalteten Dämpfern 2, 3, die über einen Zwischenflansch 4 miteinander gekoppelt sind, einsetzbar. Dabei kann der Reihendämpfer Bestandteil einer weiteren Dämpferanordnung sein, das heißt mit anderen Dämpferstufen unter Ausbildung eines mehrstufigen Reihen- oder Paralleldämpfers kombiniert werden. Ferner ist die erfindungsgemäße Ausführung des Zwischenflansches nicht auf Ausführungen des Zwischenflansches mit scheibenförmiger Ausbildung und in diesem integrierten Aussparungen beschränkt, sondern kann auch bei Zwischenflanschen 4 mit randoffenen Aussparungen zur Aufnahme und Führung der einzelnen Federeinheiten zum Einsatz gelangen.
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In besonders vorteilhafter Weise ist eine derartige Vorrichtung zur Dämpfung von Schwingungen mit einer Fliehkraftpendeleinrichtung kombinierbar, wobei das Fliehkraftpendel 18 an einem der Dämpferteile 2A, 2B, 3A, 3B, vorzugsweise am Zwischenflansch 4, angeordnet werden kann.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Vorrichtung zur Dämpfung von Schwingungen
- 2
- Dämpfer
- 2A, 2B
- Dämpferteil
- 3
- Dämpfer
- 3A, 3B
- Dämpferteil
- 4
- Zwischenflansch
- 4.1
- Zwischenflanschteil
- 4.2
- Zwischenflanschteil
- 5
- Mittel zur Drehmomentübertragung
- 6
- Mittel zur Drehmomentübertragung
- 7
- Mittel zur Dämpfungskopplung
- 8
- Mittel zur Dämpfungskopplung
- 9.1, 9.2, 9.3
- Ausnehmung
- 9.1A, 9.2A, 9.3A
- Teilausnehmungen
- 9.1B, 9.2B, 9.3B
- Teilausnehmungen
- 10.1, 10.3, 10.3
- Steg
- 11.1, 11.2., 11.3
- Abstützfläche
- 12.1, 12.2, 12.3
- Abstützfläche
- 13.1, 13.2, 13.3
- Zusatzsteg
- 14
- Lamellenträger
- 15.1, 15.2, 15.3
- Ausnehmungen
- 16.1, 16.2, 16.3
- Abstützfläche
- 17.1, 17.2, 17.3
- Abstützfläche
- 18
- drehzahladaptiver Tilger
- 19
- Träger
- 20.1, 20.2, 20.3
- Steg
- 21.1, 21.2, 21.3
- Steg
- 23
- Mittel zur drehfesten Verbindung
- 24
- Mittel zur Verdrehwinkelbegrenzung
- 25
- Durchgangsöffnungen
- 26
- Durchgangsöffnungen
- 27
- Durchgangsöffnungen
- 28
- Durchgangsöffnungen
- 29
- Abtriebsflansch
- dA
- Anordnungsdurchmesser
- F2.1, F2.2, F2.3
- Federeinheiten
- F3.1, F3.2, F3.3
- Federeinheiten
- R
- Drehachse
- T1–T3
- Trägheitsmassen
- α
- Winkel
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102008057648 A1 [0002]
