DE1246331B - Drehschwingungsdaempfer mit viskosem Reibungsmittel, insbesondere fuer Brennkraftmaschinen - Google Patents

Description

BUiHDESREPUBLIK DEUTSCHLAND F16f

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

IntCL:

Deutsche Kl.: 47 a-20-

Nummer: 1246 331

Aktenzeichen: V 26779 XU/47 a

Anmeldetag: 15. September 1964

Auslegetag: 3. August 1967

Die Erfindung betrifft einen Drehschwingungsdämpfer mit viskosem Reibungsmittel,. insbesondere für Brennkraftmaschinen, der dazu geeignet ist, schädliche Drehschwingungen rotierender Wellen, insbesondere von Kurbelwellen, zu dämpfen bzw. aufzuheben.

Es sind Schwingungsdämpfer mit viskosem Reibungsmittel bekannt, bei welchen ein ringförmiges Rutschschwungrad in einem mit einer rotierenden Welle zu verbindenden Gehäuse eingeschlossen ist, das aus zwei mittels kreisförmiger Stumpfschweißung verbundenen Teilen besteht und einen Vorratsraum für das viskose Reibungsmittel aufweist. Das Rutschschwungrad ist bei dieser Ausführungsart an den Laufflächen mit Tragringen aus Bronze versehen.

Diese Art der Ausführung hat den Mangel, daß bei Rotation des. Dämpfers das viskose Reibungsmittel zwischen Rutschschwungrad und Dämpfergehäuse, bedingt durch die Zentrifugalkraft, radial ausweicht, wodurch bei eventuellen Lufteinschlüssen die innereLauffläche trockengelegt wird.

Dies hat seine Ursache darin, daß die eventuell im viskosen Reibungsmittel vorhandenen Luftbläschen spezifisch leichter als das Reibungsmittel sind und bei Rotation des Dämpfers nach dem Zentrum desselben gedrückt werden. Um eine Gefahr einer direkten metallischen Berührung an den Laufflächen entgegenzuwirken, ist es notwendig, im inneren Umfang des zylindrischen Teiles des Dämpfergehäuses bzw. Rutschschwungrades eine Vorratskammer vorzusehen. Diese Auslegung bedingt fertigungstechnisch einen erhöhten Aufwand. Des weiteren ist die Menge an viskosem Reibungsmittel bedeutend größer, als unbedingt für die einwandfreie Funktion des Drehschwingungsdämpfers notwendig ist.

Weiterhin wurden bereits Viskositätsreibungsdämpfer mit einem ringförmigen Metallschwungrad bekannt, das innerhalb eines äußeren, das Schwungrad einschließenden ringförmigen Metallgehäuse drehbar und mit Spiel zur Aufnahme einer viskosen Dämpfungsflüssigkeit untergebracht ist, wobei an der Innenwand des Gehäuses oder Umfang des Schwungrades nichtmetallische Lagerschichten vorgesehen sind.

Außerdem wurden in beiden Fällen die Rutschschwungräder mit einer Kadmiumschicht versehen, um eine gewisse Notlaufeigenschaft zu erzielen.

Diese Ausführung hat den Nachteil, daß die Lagermaterialien aufgeklebt oder aufgegossen werden.

Fertigungstechnisch sind deshalb für die Durchführung dieser Arbeiten umfangreiche Vorarbeiten notwendig. So müssen z.B. die Berührungsflächen

Drehschwingungsdämpfer mit viskosem
Reibungsmittel, insbesondere für
Brennkraftmaschinen

Anmelder:

VEB Elbe-Werk Roßlau,

Roßlau/Elbe, Hauptstr. 117-119

Als Erfinder benannt:

Klaus-Dieter Hoffmann, Dessau;
Walter Thiele, Roßlau/Elbe

des Rutschschwungrades sowie der Lagermaterialien mit größter Sorgfalt vorbereitet werden, d.h., siemüs-

: sen eine einwandfreie saubere Oberfläche haben, da sonst eine einwandfreie Verbindung beider Teile nicht gewährleistet ist. Die Folge davon wäre, daß die ständige mechanische Einwirkung des Reibungsmittels an den nicht einwandfreien Verbindungsstellen ein Ausbrechen bzw. Lösen des gesamten Lagermate- .

rials verursacht und somit zur Blockierung^; des Rutschschwungrädes führt. In diesem Moment verwandelt sich der Dämpfer in eine rotierende Masse ■ und erhöht dadurch die kritische Drehschwingung, die den Bruch der Triebwerksteile verursachen kann.

Es wurde auch bekannt, zwecks günstiger Laufeigenschaften die Lagerung auf den Außenumfang des Rutschschwungrades zu verlegen.

Als Vorratskammer für das viskose Reibungsmittel waren mehrere gleichmäßig verteilte Nuten am Umfang vorgesehen. Durch diese Lösung würde bei dünnen Lagermaterialien die durchgehende Materialschicht unterbrochen und ein Ablösen der Lagermetallschicht von dem Rotationsschwungrad begünstigt. Auch besteht die Gefahr, daß diese Nuten ein Abreißen des Schmierfihnes durch die scharfen Nutenübertritte zur Lauffläche begünstigen. Ebenso wird durch die Vielzahl der Versorgungsnuten eine hydrodynamische Schmierung verhindert. Die Folge ist, daß die Lagerfläche nicht mehr ausreichend mit dem Schmiermedium versorgt wird und es zur trockenen Reibung und damit zum Fressen des Schwungrades kommt.

Durch die Erfindung, deren Aufgabe in der Beseitigung vorstehend aufgeführter Mängel besteht, soll erreicht werden, daß ein Drehschwingungsdämpfer mit viskosem Reibungsmittel geschaffen wird, dessen Rutschschwungrad ohne Verwendung-eines Lager-

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metalls direkt im Gehäuse läuft und gute Notlauf- Fig. 3 Draufsicht auf einen Teilabschnitt eines

eigenschaften bei erhöhter Betriebssicherheit aufweist. Rutschschwungrades,

Die Erfindung geht aus von einem Drehschwin- F i g. 4 Lagerungsmöglichkeit am Innendurchmesgungsdämpfer mit viskosem Reibungsmittel, be- ser des Rutschschwungrades in einem Dämpferstehend aus einem Rutschschwungrad, das an seinem 5 gehäuse,

inneren oder äußeren Umfang in einem mit viskosem F i g. 5 den Axialschnitt nach F i g. 4.
Reibungsmittel gefüllten Gehäuse schwimmend ge- In Fig. 1 ist ein Teil des geöffneten Drehlägert ist. Die schwimmende Lagerung wird erfin- Schwingungsdämpfers zu erkennen, der aus dem dungsgemäß dadurch erreicht, daß entweder auf der Gehäuse 6 und dem Rutschschwungrad 1 besteht, äußeren Lauffläche des Schwungrades oder der inne- io welches an seiner äußeren Lauffläche 2 mit einem ren Lauffläche des Gehäuses in gleichmäßigen Ab- Lagersitz 8 in dem Gehäuse 6 schwimmend geständen Anflächungen angeordnet sind, die zu der . lagert ist.

Tangente der jeweiligen Lauffläche einen Keilwinkel Der Spalt 7 zwischen dem Innendurchmesser des

von weniger als 8° bilden, .. . Rutschschwungrades 1 und dem Gehäuse 6 ist dabei

Die Anflächungen sind am zylindrischen Umfang 15 größer als der Lagersitz 8 an der äußeren Lauffläche 2

des Schwungrades bzw. Gehäuses in gleichmäßigen des Rutschschwungrades 1 und dient als Speicher für

Abständen angeordnet. Die Breite der Anflächung das viskose Reibungsmittel.

ist vorzugsweise so gehalten, daß die äußere Lauf- In der Fig. 2 ist ein Stück des Schwungrades 1

fläche am Schwungrad um etwa 40¹⁰Zo bzw. die innere dargestellt. Es hat an seiner äußeren Lauffläche 2 in

Lauffläche des Gehäuses um etwa 30 % verkleinert 20 gleichen Abständen eine¹ größere Anzahl Anflächun-

wird. gen 3, die zur angelegten Tangente an die Lauf-

Zur Sicherung einer kontinuierlichen Ölversorgung fläche 2 nach beiden Seiten hin einen Keilwinkel 11

bei der Lagerung auf der inneren Lauffläche des Ge- bilden, welcher kleiner als 8° ist.

häuses sind die Anflächungen in bekannter Weise Der von der Anflächung 3 gebildete Keilwinkel 11

mit axial verlaufenden Öltaschen ausgestattet. 25 bewirkt, daß das viskose Reibungsmittel bei Bewe-

Durch diese erfinderische Lösung wird es ermög- gung des Rutschschwungrades 1 nach Fig. 1 im Gelicht, daß bei einer Relativbewegung des Schwung- häuse 6 zwischen den durch die Lauffläche 2 des rades zur Drehbewegung des Gehäuses, bedingt durch Schwungrades 1 und die äußere Lagerfläche 12 des Schwingungen im kritischen Drehzahlbereich der zu Gehäuses 6 gebildeten Lagersitz 8 gepreßt wird und dämpfenden Welle, das über den Anflächungen 30 somit eine schwimmende Lagerung des Rutschruhende viskose Reibungsmittel über die Keilwinkel Schwungrades 1 gewährleistet.

in den Lagerspalt gedrückt wird. Durch diesen hydro- Der Raum 9, gebildet durch die Anflächung 3 und

dynamischen Effekt wird eine schwimmende Lage- die äußere Lagerfläche 12 des Gehäuses 6, dient dabei

rung des Schwungrades im Gehäuse erreicht. Der gleichzeitig als Sammel- und Speicherraum für das

gleiche Effekt wird bei der axialen Lagerung des 35 viskose Reibungsmittel.

Schwungrades angestrebt, indem an den Stirnseiten Wie aus Fig. 3 ersichtlich, sind an den Stirnseiten

des Schwungrades aus Segmenten bestehende Lauf- 10 Laufringsegmente 4 aufgetragen. Sie dienen zur

ringe vorgesehen sind, die seitlich zu den Durch- Sicherung einer reibungsarmen Bewegung des

brüchen hin unter einem Winkel auslaufen. Rutschschwungrades 1 und gleichzeitig zur axialen

Mit der Sicherung der schwimmenden Lagerung 4° Lagerung.

' des Schwungrades wird gleichzeitig die Voraussetzung Dies wird dadurch erreicht, daß die Laufringgeschaffen, auf besondere Lagermaterialien mit guten segmente 4 nach dem Durchbruch 5 hin keilförmig Notlaufeigenschaften zu verzichten. Durch diese er- auslaufen und zur Stirnwand des Gehäuses 6 einen finderische Lösung können Materialien wie z. B. ■ Winkel 13 bilden.

Gußeisen mit Kugelgraphit wirtschaftlich eingesetzt 45 Dieser Winkel 13 hat die gleiche Aufgabe wie der

werden. an den Anflächungen 3 gebildete Keilwinkel 11, d. h.,

Weiterhin wird durch diese Art der Lösung er- bei Rotation des Rutschschwungrades 1 im Gehäuse 6 reicht, daß die konstruktive Auslegung sowie Ferti- wird das viskose Reibungsmittel zwischen die Berühgungstechnologie wesentlich vereinfacht und ökono- rungsflächen des Laufringsegmentes 4 und die nicht misch gestaltet wird. Außerdem wird erreicht, daß 5° dargestellten Stirnflächen des Gehäuses 6 gepreßt spezielle Lagermaterialien, z. B. Bronze sowie Kunst- und somit eine schwimmende Lagerung des Rutschstoffe und auch Kadmium sowie Dämpfungsflüssig- Schwungrades 1 erzeugt,
keit, eingespart werden. . Die von dem Laufringsegment 4 radial gebildeten

Auch wird gewährleistet, daß der zwischen Durchbrüche 5 dienen weiterhin als Leitkanal für das

Rutschschwungrad und Dämpfergehäuse gebildete 55 viskose Reibungsmittel.

Lagerspalt so gehalten werden kann, daß eine maxi- Nach Fig. 4 ist das Rutschschwungradi auf der

male Dämpfungswirkung erzielt wird. Weiterhin wird inneren Lagerfläche 15 desselben und auf der inneren

auch die Lebensdauer des Dämpfers, bedingt durch Lagerfläche 14 gelagert.

schwimmende Lagerung des Rutschschwungrades im Die schwimmende Lagerung des Rutschschwung-Gehäuse, gegenüber den bisherigen Ausführungen um 6° rades 1 wird hierbei durch die symmetrischen AneinMehrfaches erhöht. flächungen 3, wie bereits unter der Fig. 2 beschrie-

Nachstehend soll die Erfindung an einem Ausfüh- ben, erzielt.

rungsbeispiel näher erläutert werden. In der Zeich- F i g. 5 zeigt den axialen Verlauf der Öltaschen

nung zeigt 17, die notwendig sind, tun einer trocknen Reibung

Fig. 1 Teil eines geöffneten Drehschwindungs- 65 vorzubeugen. Weiterhin ist in Fig. 5 die Deckelaufdämpfers mit eingelegtem Rutschschwungrad, nähme 18 im Gehäuse 6 abgebildet.

Fig. 2 Seitenansicht eines Teiles eines Rutsch- Der Flansch 19 dient zum Anschließen des Dämp-

schwungrades, fers an der zu dämpfenden Welle.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Drehschwingungsdämpfer mit viskosem Reibungsmittel, insbesondere für Brennkraftmaschinen, bestehend aus einem Rutschschwungrad, das innen oder außen schwimmend in einem viskosen Reibungsmittel ruhend in einem Gehäuse gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß an der äußeren Lauffläche (2) des Rutschschwungrades (1) oder an der inneren Lauffläche (14) des Gehäuses (6) in gleichmäßigen Abständen Anflächungen (3) angeordnet sind, die zu der Tangente der Laufflächen (2 und 14) einen Keilwinkel (11) von weniger als 8° bilden.

2. Drehschwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anflächungen (3) so breit sind, daß sie die Lauffläche (2) des Rutschschwungrades (1) um etwa 40% bzw. die innere Lauffläche (14) des Gehäuses (6) um etwa 30 % verkleinern.

3. Drehschwingungsdämpfer nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß an der Stirnseite (10) des Rutschschwungrades (1) aus Segmenten bestehende Laufringe (4) angeordnet sind, die seitlich unter einem Winkel (13) auslaufen.

4. Drehschwingungsdämpfer nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Anflächungen (3) an sich bekannte axial verlaufende Öltaschen (17) für das viskose Reibungsmittel aufweisen.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 892 701, 951 965.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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