DE102017113043A1 - Drive wheel with torsional vibration damping device - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Triebrad mit einer einen Zugmittelanbindungsbereich aufweisenden Triebscheibe und einem Wellenanbindungsbereich, der entgegen der Dämpfungswirkung von mindestens einer Drehschwingungsdämpfungseinrichtung relativ zu dem Zugmittelanbindungsbereich verdrehbar ist; wobei die Drehschwingungsdämpfungseinrichtung in einem durch den Zugmittelanbindungsbereich und den Wellenanbindungsbereich gebildetem Zwischenraum angeordnet ist; wobei zumindest eine erste Dichtung mit einer Elastomer-Dichtlippe zur Abdichtung des Zwischenraums gegenüber einer äußeren Umgebung derart angeordnet ist, dass sich eine Dichtwirkung der ersten Dichtung mit steigender Drehzahl des Triebrades zunehmend reduziert.The invention relates to a drive wheel with a traction sheave having a Zugmittelanbindungsbereich and a shaft connection area, which is rotatable against the damping effect of at least one torsional vibration damping device relative to the Zugmittelanbindungsbereich; wherein the torsional vibration damping device is arranged in a space formed by the Zugmittelanbindungsbereich and the shaft connection area; wherein at least a first seal with an elastomer sealing lip for sealing the gap with respect to an external environment is arranged such that a sealing effect of the first seal increasingly reduces with increasing rotational speed of the drive wheel.
Description
Die Erfindung betrifft ein Triebrad mit einer Drehschwingungsdämpfungseinrichtung. Das Triebrad umfasst eine einen Zugmittelanbindungsbereich aufweisende Triebscheibe und einen Wellenanbindungsbereich, der entgegen der Dämpfungswirkung von mindestens einer Drehschwingungsdämpfungseinrichtung relativ zu dem Zugmittelanbindungsbereich verdrehbar ist; wobei die Drehschwingungsdämpfungseinrichtung in einem durch den Zugmittelanbindungsbereich und den Wellenanbindungsbereich gebildetem Zwischenraum angeordnet ist.The invention relates to a drive wheel with a torsional vibration damping device. The drive wheel comprises a drive pulley having a traction means connection region and a shaft connection region which, contrary to the damping effect of at least one torsional vibration damping device, can be rotated relative to the traction device connection region; wherein the torsional vibration damping device is arranged in a gap formed by the Zugmittelanbindungsbereich and the shaft connection area.
Das Triebrad ist insbesondere zur Anbindung einer Riemenscheibe an einer Kurbelwelle einer Antriebsmaschine z. B. eines Kraftfahrzeugs vorgesehen (also ein Riemenscheibenentkoppler). Das Triebrad kann aber auch ein Zwei-Massen-Schwungrad ausbilden.The drive wheel is in particular for connecting a pulley on a crankshaft of a drive machine z. B. a motor vehicle provided (ie a Riemenscheibenentkoppler). The drive wheel can also form a two-mass flywheel.
Aus der
Die Anforderungen an die Abdichtung des Zwischenraums sind sehr hoch. So werden aufgrund der höheren Anforderungen verschiedenste Kontaminationstest durchgeführt, z. B. Schwallwasser-Tests, Schlamm-Sole-Tests, Staub-Tests, Salzsprüh-Tests, Wat-Tests. Insbesondere beim Wat-Test, bei dem das Triebrad in ein Wasserbad gestellt wird und das vorliegende Dichtkonzept durch eine Wassersäule beaufschlagt wird, füllt sich der Zwischenraum des Triebrades regelmäßig.The requirements for the sealing of the gap are very high. So are carried out due to the higher demands a variety of contamination test, z. Eg, splash water tests, mud brine tests, dust tests, salt spray tests, water tests. In particular, in the Wat test, in which the drive wheel is placed in a water bath and the present sealing concept is acted upon by a water column, the gap of the drive wheel fills regularly.
Aus der
Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, die in dem Stand der Technik entdeckten Nachteile zumindest teilweise zu überwinden und insbesondere ein Triebrad bereitzustellen, bei dem eine wirksame aber möglichst verschleißfreie Abdichtung des Zwischenraums ermöglicht wird.On this basis, the present invention has the object, at least partially overcome the disadvantages discovered in the prior art and in particular to provide a drive wheel, in which an effective but possible wear-free sealing of the gap is made possible.
Die Aufgabe wird durch die Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche. Die in den Patentansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale sind in technologisch sinnvoller Weise miteinander kombinierbar und können durch erläuternde Sachverhalte aus der Beschreibung und Details aus den Figuren ergänzt werden, wobei weitere Ausführungsvarianten der Erfindung aufgezeigt werden.The object is solved by the features of
Die Erfindung betrifft ein Triebrad mit einer einen Zugmittelanbindungsbereich aufweisenden Triebscheibe und einem Wellenanbindungsbereich, der entgegen der Dämpfungswirkung von mindestens einer Drehschwingungsdämpfungseinrichtung relativ zu dem Zugmittelanbindungsbereich (in einer Umfangsrichtung) verdrehbar ist. Die Drehschwingungsdämpfungseinrichtung ist in einem durch den Zugmittelanbindungsbereich und den Wellenanbindungsbereich gebildetem Zwischenraum angeordnet. Zumindest eine erste Dichtung mit einer elastisch verformbaren Dichtlippe ist zur Abdichtung des Zwischenraums gegenüber einer äußeren Umgebung derart angeordnet, dass sich eine Dichtwirkung der ersten Dichtung mit steigender Drehzahl des Triebrades zunehmend reduziert.The invention relates to a drive wheel having a traction sheave having a Zugmittelanbindungsbereich and a shaft connection area, which is against the damping effect of at least one torsional vibration damping device relative to the Zugmittelanbindungsbereich (in a circumferential direction) rotatable. The torsional vibration damping device is arranged in a space formed by the Zugmittelanbindungsbereich and the shaft connection area. At least a first seal with an elastically deformable sealing lip is arranged to seal the gap with respect to an external environment such that a sealing effect of the first seal increasingly reduces with increasing rotational speed of the drive wheel.
Hinsichtlich des Aufbaus des Triebrades wird z. B. auf die eingangs erwähnte
Insbesondere ist zumindest eine zweite Dichtung mit einer elastisch verformbaren Dichtlippe zur Abdichtung des Zwischenraums gegenüber einer äußeren Umgebung derart angeordnet, dass sich eine Dichtwirkung der zweiten Dichtung mit steigender Drehzahl des Triebrades zunehmend reduziert.In particular, at least one second seal with an elastically deformable sealing lip for sealing the intermediate space with respect to an external environment is arranged such that a sealing effect of the second seal increasingly reduces with increasing rotational speed of the drive wheel.
Bevorzugt ist zumindest die erste Dichtung oder die zweite Dichtung (oder eben beide Dichtungen) eine V-Dichtung, eine Gamma-Dichtung oder eine Radiallippendichtung ist, deren elastisch verformbare Dichtlippen mit steigender Drehzahl des Triebrades aufgrund der auftretenden Zentrifugalkraft von einer Dichtfläche der der Dichtung gegenüber liegenden Wandung wegbewegt wird.Preferably, at least the first seal or the second seal (or both seals) is a V-seal, a gamma seal or radial lip seal whose elastically deformable sealing lips with increasing rotational speed of the drive wheel due to the centrifugal force occurring from a sealing surface of the seal opposite lying wall is moved away.
Die vorstehend genannten Dichtungen (V-Dichtung, Gamma-Dichtung, Radiallippendichtung) sind jeweils bekannte ringförmige Dichtungen mit elastisch verformbarer (ringförmiger) Dichtlippe, wobei die Dichtlippe üblicherweise durch einen Elastomer gebildet ist.The aforementioned seals (V-seal, gamma seal, radial lip seal) are each known annular seals with elastically deformable (annular) sealing lip, wherein the sealing lip is usually formed by an elastomer.
Eine Radiallippendichtung weist insbesondere einen Grundkörper auf und zwei sich ausgehend vom Grundkörper zu einer gegenüberliegenden Wandung erstreckende Dichtlippen. Die Dichtlippen erstrecken sich ausgehend vom Grundkörper hin zur gegenüberliegenden Wandung und entfernen sich dabei zunehmend voneinander. A radial lip seal has, in particular, a base body and two sealing lips extending from the base body to an opposite wall. The sealing lips extend from the main body towards the opposite wall and increasingly move away from each other.
Die Dichtungen und insbesondere die Dichtlippen werden nun so angeordnet, dass sie sich mit steigender Drehzahl des Triebrades aufgrund der auftretenden und zunehmenden Zentrifugalkraft von einer Dichtfläche der der Dichtung gegenüber liegenden Wandung wegbewegen. Damit wird der auf die Dichtlippe gegen die Wandung wirkende Druck zunehmend verringert, so dass auch die auftretende Reibung und damit der Verschleiß der Dichtlippe (zunehmend) reduziert wird.The seals and in particular the sealing lips are now arranged so that they move away with increasing rotational speed of the drive wheel due to the occurring and increasing centrifugal force of a sealing surface of the seal opposite wall. Thus, the pressure acting on the sealing lip against the wall pressure is increasingly reduced, so that the friction occurring and thus the wear of the sealing lip (increasingly) is reduced.
Insbesondere sind der Zugmittelanbindungsbereich und der Wellenanbindungsbereich durch ein Federelement in einer axialen Richtung zueinander verspannt angeordnet. Das Federelement ist z. B. eine Tellerfeder. Das Federelement erstreckt sich insbesondere in der Umfangsrichtung umlaufend und zwischen einer Anbindung an den Zugmittelanbindungsbereich und einer Anbindung an den Wellenanbindungsbereich zumindest in der radialen Richtung. Durch die Federkraft des Federelements wird der Zugmittelanbindungsbereich gegenüber dem Wellenanbindungsbereich, der z. B. mit einer Kurbelwelle verschraubt ist, in der axialen Richtung fixiert.In particular, the Zugmittelanbindungsbereich and the shaft connection area are arranged braced by a spring element in an axial direction to each other. The spring element is z. B. a plate spring. The spring element extends in particular in the circumferential direction circumferentially and between a connection to the Zugmittelanbindungsbereich and a connection to the shaft connection area at least in the radial direction. By the spring force of the spring element of the Zugmittelanbindungsbereich opposite the shaft connection area, the z. B. is bolted to a crankshaft, fixed in the axial direction.
Insbesondere ist zumindest die erste Dichtung zwischen dem Federelement und dem Zwischenraum angeordnet ist. Damit kann durch das Federelement insbesondere gröberer Schmutz zumindest von der ersten Dichtung ferngehalten werden.In particular, at least the first seal is arranged between the spring element and the intermediate space. This can be kept at least from the first seal by the spring element, in particular coarser dirt.
Insbesondere ist zumindest die erste Dichtung so angeordnet und ausgeführt, dass sich bei einem höheren Druck in der Umgebung als in dem Zwischenraum eine Dichtwirkung erhöht. Insbesondere wird der Anpressdruck an der Dichtlippe erhöht, wenn z. B. von der äußeren Umgebung eine Wassersäule auf die Dichtlippe einwirkt. Daher weist das hier vorgeschlagene Dichtkonzept auch bei stehendem Triebrad eine sehr gute Dichtwirkung auf. Weiter kann der Effekt auftreten, dass sich nach einer gewissen Betriebszeit die Luft im Zwischenraum stark erhitzt (z. B. auf 120 Grad Celsius). Trifft nun kaltes Wasser (beispielsweise bei einer Flussdurchfahrt eines Kraftfahrzeuges) auf das Triebrad wird die Luft im Zwischenraum stark abgekühlt und zieht sich zusammen. Dadurch könnte aktiv Luft/ Wasser/ Schmutz aus der äußeren Umgebung in den Zwischenraum hineingesaugt werden. Die Dichtlippen sind allerdings so angeordnet, dass sich bei einem Unterdruck in dem Zwischenraum die Dichtlippen an die Dichtfläche der gegenüberliegenden Wandung heransaugen und so ein Eindringen von Wasser und Schmutz verhindern.In particular, at least the first seal is arranged and configured such that a sealing effect increases at a higher pressure in the environment than in the gap. In particular, the contact pressure is increased at the sealing lip when z. B. from the outer environment a water column acts on the sealing lip. Therefore, the sealing concept proposed here has a very good sealing effect even when the drive wheel is stationary. Furthermore, the effect may occur that after a certain period of operation the air in the intermediate space heats up strongly (eg to 120 degrees Celsius). Now meets cold water (for example, in a flow passage of a motor vehicle) on the drive wheel, the air in the space is strongly cooled and contracts. This could actively air / water / dirt from the outside environment are sucked into the gap. However, the sealing lips are arranged so that suck at a negative pressure in the intermediate space, the sealing lips on the sealing surface of the opposite wall and thus prevent ingress of water and dirt.
Bevorzugt ist zumindest die erste Dichtung so angeordnet und ausgeführt, dass ab einer Mindestdrehzahl die Dichtlippe abhebt und eine Dichtwirkung nicht mehr vorliegt. Es wird dabei davon ausgegangen, dass ab einer bestimmten Mindestdrehzahl Wasser und Schmutz nach außen und von der Dichtfläche weggeschleudert werden, so dass eine Dichtwirkung nicht zwangsläufig erforderlich ist. Insbesondere wird vorgeschlagen, dass die Mindestdrehzahl 3.000 Umdrehungen pro Minute beträgt, bevorzugt 4.000, besonders bevorzugt 5.000.Preferably, at least the first seal is arranged and designed so that lifts off the sealing lip from a minimum speed and a sealing effect is no longer present. It is assumed that above a certain minimum speed water and dirt are thrown to the outside and from the sealing surface, so that a sealing effect is not necessarily required. In particular, it is proposed that the minimum rotational speed is 3,000 revolutions per minute, preferably 4,000, particularly preferably 5,000.
Insbesondere wird zumindest die erste Dichtung ohne Schmierung der Dichtlippe betrieben. Eine Schmierung (z. B. mit Fett) zumindest der ersten Dichtung sollte aufgrund der mit der steigenden Drehzahl reduzierten Reibung nicht erforderlich sein.In particular, at least the first seal is operated without lubrication of the sealing lip. Lubrication (eg with grease) of at least the first seal should not be required due to the reduced friction with the increasing speed.
Insbesondere ist der Wellenanbindungsbereich mehrteilig ausgeführt ist, wobei der Zwischenraum gegenüber der äußeren Umgebung durch zumindest ein Dichtelement zwischen den Komponenten des Wellenanbindungsbereich abgedichtet ist.In particular, the shaft connection region is designed in several parts, wherein the intermediate space is sealed off from the external environment by at least one sealing element between the components of the shaft connection region.
Insbesondere ist das zumindest eine Dichtelement ein O-Ring ist.In particular, the at least one sealing element is an O-ring.
Die Ausführungen zu der ersten Dichtung gelten insbesondere gleichermaßen für die zweite Dichtung.The comments on the first seal apply in particular equally to the second seal.
Vorsorglich sei angemerkt, dass die hier verwendeten Zahlwörter („erste“, „zweite“,...) vorrangig (nur) zur Unterscheidung von mehreren gleichartigen Gegenständen, Größen oder Prozessen dienen, also insbesondere keine Abhängigkeit und/oder Reihenfolge dieser Gegenstände, Größen oder Prozesse zueinander zwingend vorgeben. Sollte eine Abhängigkeit und/oder Reihenfolge erforderlich sein, ist dies hier explizit angegeben oder es ergibt sich offensichtlich für den Fachmann beim Studium der konkret beschriebenen Ausgestaltung.By way of precaution, it should be noted that the numerical terms used here ("first", "second",...) Primarily (only) serve to distinguish a plurality of similar objects, variables or processes, ie in particular no dependence and / or order of these objects, quantities or mandate processes to one another. If a dependency and / or order are required, this is explicitly stated here or it obviously results for the person skilled in the art when studying the concretely described embodiment.
Die Erfindung sowie das technische Umfeld werden nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Es ist darauf hinzuweisen, dass die Erfindung durch die gezeigten Ausführungsbeispiele nicht beschränkt werden soll. Insbesondere ist es, soweit nicht explizit anders dargestellt, auch möglich, Teilaspekte der in den Figuren erläuterten Sachverhalte zu extrahieren und mit anderen Bestandteilen und Erkenntnissen aus der vorliegenden Beschreibung und/oder Figuren zu kombinieren. Insbesondere ist darauf hinzuweisen, dass die Figuren und insbesondere die dargestellten Größenverhältnisse nur schematisch sind. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen gleiche Gegenstände, so dass ggf. Erläuterungen aus anderen Figuren ergänzend herangezogen werden können. Es zeigen:
-
1 : eine erste Ausführungsvariante des Triebrades in einer Seitenansicht im Schnitt; und -
2 : eine zweite Ausführungsvariante des Triebrades in einer Seitenansicht im Schnitt.
-
1 a first embodiment of the drive wheel in a side view in section; and -
2 : A second embodiment of the drive wheel in a side view in section.
Weiter ist eine zweite Dichtung
Hier sind die erste Dichtung
Die Gamma-Dichtungen
Die Dichtungen
Der Zugmittelanbindungsbereich
Die erste Dichtung
Die Dichtungen
Eine Gleitscheibe
Erkennbar ist der Wellenanbindungsbereich
Weiter ist hier das Federelement
Eine Gleitscheibe
Auch hier ist der Wellenanbindungsbereich
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- TriebradTriebrad
- 22
- ZugmittelanbindungsbereichZugmittelanbindungsbereich
- 33
- Triebscheibedrive Windscreen
- 44
- WellenanbindungsbereichShaft connection area
- 55
- DrehschwingungsdämpfungseinrichtungTorsional vibration damping device
- 66
- Zwischenraumgap
- 77
- erste Dichtungfirst seal
- 88th
- Dichtlippesealing lip
- 99
- UmgebungSurroundings
- 1010
- zweite Dichtungsecond seal
- 1111
- Zentrifugalkraftcentrifugal
- 1212
- Dichtflächesealing surface
- 1313
- Wandungwall
- 1414
- Federelementspring element
- 1515
- axiale Richtungaxial direction
- 1616
- Dichtelementsealing element
- 1717
- Drehachseaxis of rotation
- 1818
- radiale Richtungradial direction
- 1919
- Umfangsrichtungcircumferentially
- 2020
- Reibringfriction ring
- 2121
- Gleitlagerbearings
- 2222
- Nietverbindungrivet
- 2323
- Schraubverbindungscrew
- 2424
- Unterlegscheibewasher
- 2525
- Grundkörperbody
- 2626
- Deckelcover
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R020 | Patent grant now final |