DE1071424B - Einrichtung zur Dämpfung von Drehschwingungen bei Kraft- und Arbeitsmaschinen - Google Patents

Description

Dir 1'IrIiH(IuIi₁U; betrifft eine Einrichtung zur Dämpfung von Drelischwingungen bei Kraft- und Arbeitsmaschinen mit Hilfe von schwingenden Massen, die über Däinpfungskörper aus eigengedämpftem, elastischem Material mit einem umlaufenden Teil der Kraftoder Arbeitsmaschine verbunden sind.

Bei Kraft- und Arbeitsmaschinen mit ungleichförmigem Drehmoment, wie z.B. Kolbenmaschinen, ist es erforderlich, Drehschwingungsdämpfer einzuschalten, um unerwünschte Resonanzschwingungen zu vermeiden oder zumindest klein zu halten. Es ist bekannt, hierzu schwingende Massen mit einem tragenden Teil zu verbinden, der mit der Kraft- oder Arbeitsmaschine umläuft. Zur federnden Verbindung beider Teile werden bei einer bekannten Ausführungsform Dämpfungskörper aus Gummi od. dgl. verwendet. Die bekannte Anordnung ist nachteilig, weil die Dämpfungskörper allseitig eingespannt sind und daher nicht federn können. Außerdem sind sie aus massivem Material und daher praktisch inkompressibel.

Die Erfindung hat sich die Verbesserung der Drehschwingungsdämpfer, insbesondere in den vorstehend aufgeführten Punkten, zur Aufgabe gestellt. Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß bei Drehschwingungsdämpfern der eingangs erwähnten Art das eigengedämpfte, elastische- Material der Dämpfungskörper in den zur Anlage an den miteinander zu verbindenden Teilen bestimmten Endbereichen massiv und in dem dazwischenliegenden Bereich schaumartig ausgebildet sind.

Dabei können allen oder einigen Dämpfungskörpern weitere dämpfende, erst nach einem bestimmten Federweg wirksam einsetzende Zusatzkörper zugeordnet sein, die den gleichen Aufbau aufweisen wie die Dämpfungskörper oder die massiv ausgebildet sind. Eine andere Möglichkeit sieht vor, die Dämpfungskörper aus mehreren quer zur Beanspruchungsrichtimg liegenden, einander, abwechselnden massiven und schaumartigen Teilen aufzubauen.

Die Einrichtung nach der Erfindung ergibt baulich sehr vereinfachte und betriebssichere Drehschwingungsdämpfer. Federung und Dämpfung sind in denselben Elementen vereinigt und unabhängig von jedem äußeren Einfluß, so daß eine konstante Dämpfung gewährleistet ist. Die Ausbildung der Dämpfungskörper ergibt eine progressive Federcharakteristik und ein gutes Ansprechen auch bei kleinen Drehmomenten.

Als Material kommt an sich jeder eigengedämpfte, elastische Stoff in Frage, jedoch ist die Verwendung eines Kunststoffes aus der Klasse der Polyurethane besonders zweckmäßig.

Es ist zwar allgemein die Verwendung von Isocyanaten u. dgl. in Schaumform als Dämpfstoff bekannt, doch handelt es sich dabei nur um sogenannte Schaum-

Einrichtung

zur Dämpfung von Drehschwingungen
bei Kraft- und Arbeitsmaschinen

Anmelder:

Daimler-Benz Aktiengesellschaft,
Stuttgart-Untertürkheim, Mercedesstr. 136

Hans Schweinshaupt, Stuttgart-Bad Cannstatt,
ist als Erfinder genannt worden

stoffplatten, welche durchweg aus aufgeschäumten: Material bestehen. Solche Platten sind aber in vorliegendem Fall ungeeignet,

Die Dämpfungskörper sind als Blöcke mit rundem quadratischem oder rechteckigem Querschnitt ausgebildet und weisen zweckmäßig eine zentrale oder gegebenenfalls auch mehrere Bohrungen in Längsrichtung auf. Die Dämpfungskörper und die Zusatzkörpei können konzentrisch zueinander angeordnet sein, wobei zweckmäßig die Zusatzkörper in Bohrungen dei Dämpfungskörper liegen. Es ist möglich, sie untei Vorspannung, die gegebenenfalls einstellbar sein kann zwischen dem tragenden Teil und der oder den schwingenden Massen einzubauen.

Der Drehschwingungsdämpfer kann in beliebige! Weise aufgebaut sein, z. B. derart, daß am tragender Teil mehrere zweckmäßig radial schwingende gleiche Massen angeordnet sind, deren jede gegenüber den:

tragenden Teil, z. B. in radialen Führungen, gefühn und durch Dämpfungskörper und gegebenenfalls Zusatzkörper abgestützt ist. Bei einer anderen Ausführung kann eine z. B. ring- oder scheibenförmige schwingende Masse in Umfangsrichtung durch mehrere Dämpfungskörper sowie gegebenenfalls Zusatzkörper federnd abgestützt sein. Dabei kann die schwingende Masse gleichzeitig als Kupplungselement, ζ. Β als Kupplungsscheibe einer Lamellenreibungskupplung, dienen. Diese Ausführung kann mit Vorteil de

So verwendet werden, wo z.B. eine Arbeitsmaschine ausrückbar mit ihrem Antriebsmotor gekuppelt ist.

Und schließlich ist es auch noch denkbar, am tragenden Teil mehrere zweckmäßig gleiche schwingend« Massen drehbar anzulenken und siedurch Dämpf ungs-

909 689/31!

Claims (3)

körper sowie gegebenenfalls Zusatzkörper gegenüber dem tragenden Teil abzustützen. In allen Fällen wird es erforderlich sein, die Lage der Dämpfungskörper gegenüber dem tragenden Teil und der oder den schwingenden Massen zu sichern. Hierzu können besondere Fixierungsscheiben vorgesehen sein, oder man versieht die Dämpfungskörper mit entsprechenden Führungsmassen. Für den Gegenstand der Unteransprüche wird Schutz nur im Zusammenhang mit dem Hauptanspruch begehrt. Einzelheiten der Erfindung zeigen die Ausführungsbeispiele der Zeichnung. Es zeigt Fig. 1 einen erfindungsgemäßen Dämpfungskörper im Längsschnitt, Fig. 2 den Dämpfungskörper nach Fig. 1 in Seitenansicht, Fig. 3 bis 5 andere Ausführungsformen von Dämpfungskörpern in Seitenansicht, Fig. 6 bis 8 verschiedene Anordnungen der Dämpfungskörper zwischen den schwingenden Massen und dem tragenden Teil eines Drehschwingungsdämpfers im Schema. Nach Fig. 1 und 2 ist der Dämpfungskörper 10 als Block mit quadratischem Querschnitt ausgebildet. Er besteht aus einem eigengedämpften, elastischen Kunststoff, der in den Endbereichen massive Platten 11 und 12 bildet. Mit diesen massiven Platten liegt tier Diitnpfungskörper 10 am tragenden Teil bzw. an der schwingenden Masse an. Zwischen beiden Endplattcn ist das gleiche Material zu einem Schaumkörper 13 aufgebläht. An den massiven Endplatten 11 und 12 befinden sich Führungsnasen 14, die ebenfalls quadratischen Umriß haben. Mit diesen Führungsnasen 14 greift der Dämpfungskörper in entsprechende Ausnehmungen am tragenden Teil bzw. an der schwingenden Masse ein und wird so diesen gegenüber in seiner Lage fixiert. An Stelle der Führungsnasen 14 können auch besondere getrennte Fixierungsscheiben, beispielsweise aus Metall, vorgesehen sein, die dann mit entsprechenden Vorsprüngen in den Dämpfungskörper bzw. den tragenden Teil oder die schwingende Masse eingreifen. Der Dämpfungskörper 10 ist mit einer zentralen Bohrung 15 in Längsrichtung versehen. In dieser ist ein Zusatzkörper 16 angeordnet, der aus dem gleichen Material massiv ausgebildet ist. Der Zusatzkörper ist kurzer als der Dämpfungskörper 10, so daß er erst nach einem bestimmten Federweg zur Anlage und damit zur Wirkung kommt. Als Anlage für den Zusatzkörper können z. B. die Fixierungsscheiben dienen. Infolge des Schaumkörpers 13 spricht der Dämpfungskörper zunächst außerordentlich weich an. Je mehr sich jedoch der Schaumkörper zusammendrückt, desto härter wird er. Die Federcharakteristik steigt also mit zunehmendem Federweg steil an, wobei dieser Effekt noch durch die Zusatzkörper verstärkt wird. Nach Fig. 3 hat der Dämpfungskörpfer 10 einen runden Querschnitt und ist an den Endflächen wiederum mit Führungsnasen 14 versehen. Der Zusatzkörper ist diesmal als Hülse 17 konzentrisch um den Dämpfungskörper, 10 angeordnet. Damit das elastische Schaumvolumen bei Beanspruchung ausweichen kann, ist im Dämpfungskörper 10 wiederum eine zentrale Bohrung 15 vorgesehen. Es ist möglich, einem Dämpfungskörper mehrere Zusatzkörper zuzuordnen, die jeweils nach bestimmten Federwegen zur Wirkung kommen. So zeigt Fig. 4 einen Dämpfungskörper 10 mit wiederum rundem Querschnitt, in dessen innerer Bohrung zunächst ein hülsenförmiger Zusatzkörper 17 und in diesem ein weiterer Zusatzkörper 18 angeordnet ist. Der Zusatzkörper 18 hat dreieckigen Querschnitt, um den nötigen Platz zum Ausweichen des elastischen Volumens zu erzielen. Er ist kürzer als der hülsenförmige Zusatzkörper 17. Es ist weiterhin möglich — wie Fig. 5 zeigt —, in dem Dämpfungskörper 10 mehrere gleiche oder auch verschieden große Bohrungen 15 vorzusehen. In diesen Bohrungen oder in einigen von ihnen können Zusatzkörper gleicher oder verschiedener Längen angeordnet sein. Als Führungsnase für den Dämpfungskörper 10 dient ein zentraler Vierkantzapfen 19. Nach Fig. 6 besteht der Drehschwingungsdämpfer aus einem tragenden Teil 20, das scheibenartig ausgebildet ist und eine Nabe 21 zur Befestigung auf der Welle der Kraft- oder Arbeitsmaschine aufweist. In dem Scheibenkörper 20 sind radiale Bohrungen 22 angeordnet. In diesen sind die schwingenden Massen 23 innen und außen durch Dämpfungskörper 10 abgestützt. Ein Gewindestopfen 24 schließt die radialen Bohrungen 22 nach außen ab. Er dient gleichzeitig zum Einstellen der Vorspannung der Dämpfungskörper 10. Nach Fig. 7 ist der tragende Teil wiederum als Scheibenkörper 20 mit einer Nabe 21 ausgebildet. Als schwingende Masse dient ein Ring25, der innen einen Schdbeiiteil 26 aufweist. Die Dämpfungskörper 10 sind in Fenstern 27 der beiden Teile so angeordnet, daß die schwingende Masse 25 in Umfangsrichtung gegenüber dem tragenden Teil 20 federn kann. Die schwingende Masse 25 könnte hierbei gleichzeitig als KupiJlungsschc'iljc einer Lamellenreibkupplung oder als anderes Kupplungselement dienen. Nach Fig. 8 sind an dem tragenden Teil 20 drei schwingende Massen 28 in Gelenken 29 drehbar angelcnkt. Sie sind mit einem Hebelansatz30 auf den Dämpfungskörpern 10 abgestützt, die ihrerseits in Ansätzen 31 des tragenden Teils 20 gelagert sind. Hierbei erfolgt die Beanspruchung der Dämpfungskörper nicht — wie bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen — rein auf Druck, sondern zusätzlich auf Schub und Biegung. Es wäre übrigens denkbar, in den starren Platten 11 und 12 der Dämpfungskörper Befestigungsmittel, wie z. B. Gewindeaugen, vorzusehen, so daß Anordnungen mit zugbeanspruchten Dämpfungskörpern möglich sind. Patentansprüche:

1. Einrichtung zur Dämpfung von Drehschwingungen bei Kraft- und Arbeitsmaschinen mit Hilfe von schwingenden Massen, die über Dämpfungskörper aus eigengedämpftem, elastischem Material mit einem umlaufenden Teil der Kraftoder Arbeitsmaschine verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß das eigengedämpfte, elastische Material der Dämpfungskörper (10) in den zur Anlage an den miteinander zu verbindenden starren Teilen bestimmten Endbereichen (11, 12) massiv und in dem dazwischenliegenden Bereich (13) schaumartig ausgebildet ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungskörper aus mehreren quer zur Beanspruchungsrichtung liegenden, abwechselnd massiven und schaumartigen Teilen bestehen.

3. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß allen oder einigen Dämpfungskörpern (10) weitere dämpfende,