DE1775049A1

DE1775049A1 - Schwingungsdaempfer mit viskosem Reibungsmittel

Info

Publication number: DE1775049A1
Application number: DE19681775049
Authority: DE
Inventors: Rey Rollin Douglas
Original assignee: Holset Engineering Co Ltd
Current assignee: Cummins Turbo Technologies Ltd
Priority date: 1967-06-29
Filing date: 1968-06-29
Publication date: 1971-06-03
Also published as: GB1239450A; FR1575959A; US3462136A; DE6609934U

Description

HOLSHT ENGINEERING COMPANY LIMITED Turnbridge, IIuddersfield, Yorkshire/England

Schwingungsdämpfer mit viskosem Reibungsmittel.

Die Erfindung betrifft Schwingungsdämpfer, insbesondere neue Bauarten von abgestimmten Schwingungsdämpfern mit viskosem Reibungsmittel.

Eei den bekannten abgestimmten Schwingungsdämpfern haben sich gewisse Schwierigkeiten gezeigt, die durch die vorliegende Erfindung überwunden werden. Zum Beispiel sind zwischen der Schwungmasse und dem Teil, dessenSchwingungen gedu-pft werden sollen, Gumnifedern angeordnet worden, jedoch hat Gummi nur eine kurze Lebensdauer wegen der in dem Gummi erzeugten hohen Temperaturen, vor allem, wenn derartige Dämpfer unter erschwerten Betriebsbedingungen, etwa für die MmnCung von Vahrzeugdieselmotoren benutzt werden. Der Gummi ändert ausserdem seine Abstimmfrequenz in Abhängig-

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lceit von der Temperatur, weswegen die Abstimmung nur einen möglichst guten Kompromiß darstellen kann.

Bei einer anderen Ausführung bekannter Schwingungsdämpfer ist eine nachgiebige Hohlwelle benutzt worden, um die Schwungmasse mit dem Teil zu verbinden, dessen Schwingungen gedämpft werden sollen; dafür ist jedoch Raum erforderlich, der oft nicht zur Verfügung steht.

Bei einer anderen Bauart abgestimmter Schwingungsdämpfer wurde ein viskoses Reibungsmittel benutzt, und die Abstimmung erfolgte durch'die Gehauseausführung, indem etwa einstellbare Abstände vorgesehen wurden. Bei diesem Dämpfer traten aber ähnliche Probleme wie bei dem Gummidämpfer auf, weil mit wechselnder Temperatur auch eine Änderung der Viskosität der Dämpfungsflüssigkeit eintritt.

Mach wie vor besteht daher Bedarf für einen abgestillten Schwingungsdämpfer, dessen Kennvrerte quantitativ feststehen unci der eine technisch einwandfrei und wirtscaaftlic ι zu verwirklichende Konstruktion darstellt. Eino Anwenduii-snögliciikeit für einen derartigen Dämpfer besteht darin, Vorsionsschwingungen einer faschine zu dännfen, wobei die Abstimmung die kritische Aruplitudenspitze (z.B. sechster oder dritter Ordnung) in zwei getrennte Spitzen aufspaltet, von denen

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die cine niedrigere und die andere höhere Frequenz hat. V.'cnn die niedrigere Treoucnz durch "undertuning" die niedrigere S- itze erhält, kann die höhere Frequenz mit der höheren Spitze in allgemeinen in einen Bereich oberhalb der Höchstdrehzahl der Maschine gebracht werden. Zu solchen Zwecken kann der Gegenstand der Jirfindung dienen.

Lrfindungs gemäß ist ein abgestimmter •Schwin₂Unjtsdampfer mit viskosem Reibun^smittel vorgesehen, mit einem eine Arbeitskammer definierenden Gehäuse, einer relativ zu dieser Kammer beweglichen Sclvwunmrasse, einem viskosen Dämpfungsmittel in der Arbeitskammer, wobei die Schwungmasse und das Gehäuse einander

gegenüberstehende Arbeitsflächen aufweisen, die durch Viskositätskräfte des Dämpfungsmittels gekoppelt sind, und mit federnden Abstimmstegen, die die Schwungmasse mit dem Gehäuse

verbinden.

Der '»Verkstoff der Schwungmasse selbst kann als energieabsorbierendes Abstimm-Iiedium dienen.

Der erfimlungsgemässe abgestimmte Schwingungsdämpfer mit viskosem Reibungsmittel nutzt sowohl die Dämpfung durch mechanische Federn wie die Dämpfung durch Scherung eines viskosen Films in ein und demselben Bauelement aus; als Vorteile sind zu nennen:

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(1) die Abstimmfrequenz ist temperaturunabhängig,

(2) die Lebensdauer ist ausserordentlich hoch,

(3) die Herstellungskosten sind niedrig.

Ein weiterer Vorteil des Erfindungsgegenstandes ist das Fehlen von Verschleiß im Inneren, weil keine aufeinander reibenden Teile vorkommen, womit die Vorteile verbunden sind, daß keine Verschlechterung der Sililcon-Dämpfungsf lüssigkeit eintritt, daß grössere Zwischenräume zugelassen werden können, was die Herstellungskosten verringert, daß Teile mit weniger sorgfältiger Oberflächenbearbeitung als bisher benutzt werden können, weil Lagerungsverschleiß nicht auftritt, und daß jegliche Plattierungs- oder Oberflächenbeschichtungsarbeiten entfallen und auch keine unterschiedlichen Werkstoffe zum Vermeiden von Korrosion in Anwesenheit von Silikonflüssigkeiten benutzt werden müssen.

Nachstehend werden einige Ausführungsbeispiele der Erfindung an Hand von Zeichnungen beschrieben, die folgendes darstellen:

Fig. 1 eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, von einem Dämpfer mit Merkmalen der Erfindung;

Fig. 2 eine Ansicht einer der federnden Schwungscheiben aus

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dem Scheibenstapel des Dämpfers nach Fig. 1 von vorn;

Fig. 3 eine Teilansicht einer abgeänderten Ausführung einer federnden Schwungscheibe von vorn;

Fig. 4 einen Teil eines Radialschnitts durch eine abgewandelte Ausführungsform eines die Prinzipien der Erfindung verwendenden Dämpfers;

Fig. 5 eine Vorderansicht eines weiteren, abgeänderten, mit Stegen versehenen Schwungmassenteils nach der Erfindung;

Fig. 6 einen Teilschnitt durch einen Dämpfer mit der Schwungmasse nach Fig. 5, geschnitten längs der Linie VI-VI in Fig. 5;

Fig. 7 einen Teil einer Seitenansicht einer abgewandelten Schwungmasse mit Stegen;

Fig. 8 einen Teil einer Seitenansicht einer weiteren abgewandelten Schwungmasse mit Stegen;

Fig. 9 eine weitere abgeänderteForm, geschnitten längs der Linie IX-IX in Fig. Io;

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Fig. Io einen Teil eines Radialschnitts längs der Linie X-X in Fig. 9;

Fig. 11 eine der Fig. 9 entsprechende Ansicht mit veränderter Anordnung der Stege;

Fig. 12, 13, 14 und 15 radiale Schnitte durch weitere Ausführungsformen;

Fig. 16 ein Schnittdetail aus dem Schnitt längs der Linie XVI-XVI in Fig. 15;

Fig. 17 einen Teil eines Radialschnitts durch einen iieiteren, nach den Prinzipien der Erfindung gebauten Dämpfer;

Fig. 18 eine Teilansicht einer federnden Dämpferplatte, wie sie in dem Dämpfer nach Fig. 17 benutzt wird;

Fig. 19 eine Schemazeichnung für die Anwendungsweise eines erfindungsgemässen Dämpfers.

Die Fig. 1 und 2 stellen einen Dämpfer dar, der alle charakteristischen Iiigenschaften der erfindungsgemässen Dämpfer aufweist; der abgestimmte Drehschwingungsdämpfer Io mit vis-

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koscm Reibungsmittel nach den Fig. 1 und 2 kann konzentrisch am Ende einer Welle 11 angebracht werden, die Drehschwingungen erleidet, d.h. etwa der Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors, etwa eines Dieselmotors. Der Dämpfer weist ein Gehäuseteil 12 auf, das als bearbeitetes Gußteil ausgeführt sein kann und einen ringförmigen, axial geöffneten Teil mit einer radialen Wand 13 aufweist sowie in radialem Abstand voneinander stehende, in axialer Richtung gleichweit sich erstreckende Wände 14 und 15 und einen radial nach innen vorspringenden Befestigungsflansch 16 mit Einrichtungen zum Anbringen des Dämpfers an der Welle 11. Innerhalb der Gehäusewände ist eine Arbeitskammer 17 ausgebildet, die am offenen Gehäuseende mittels einer Deckplatte 18 verschlossen ist, die an ihrem Platz in bekannter Weise an Schultern 19 mit umgebogenen IIalteflanschen neben den axial vorspringenden Enden der Wände 14 und 15 gehalten wird und die Arbeitskammer 17 luftdicht verschließt, indem sie ein Dichtungsmaterial 21 in die Dichtung einklemmt.

In der Arbeitskammer 17 ist eine Schwungmasse untergebracht, von der mindestens der grössere Teil sich in der Kammer befindet. Im vorliegenden Fall besteht die Schwungmasse aus einer geschichteten Schwungradkonstruktion aus einem Stapel konzentrisch angeordneter geschichteter Federscheiben 22 aus passendem stärkeren Material, das noch bequem mit geringem Aufwand gestanzt werden kann. Hierfür kann ein Stahlmaterial

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passender Qualität oder ein geeignetes nichtmetallisches Material, etwa Nylon oder Glasfaserschichtstoff, benutzt werden. In jeder der federnden Schwun ₅SdEiben befindet sich eine zentrale Nabenöffnung 23 mit einer ringförmig darum verteilten Gruppe von Befestigungsöffnungen 24 an Punkten geringster Beanspruchung; durch die öffnungen können Schrauben 25 oder andere geeignete Befestigungsmittel gesteckt werden, um die aufgeschichteten Scheiben konzentrisch zu der axialen Innenwand 14 an einer inneren Ringschulter 27 festzulegen, die eine verstärkende Verdickung dort bildet, wo die Gehäusewände 13 und 14 mit dem Befestigungsflansch 16 zusammentreffen. Der grössere Teil des geschichteten Bauteils erstreckt sich radial auswärts über die Schulter 27 hinaus in die Kammer 17, und jede Scheibe 22 weist einen vollständigen äusseren Ringrand 28 auf, durch den in ringförmiger Anordnung längs des Umfangs gleichmässig verteilt eine Gruppe von öffnungen 29 gebohrt ist, die mit den jeweils zugeordneten öffnungen der anderen Schichten fluchten und die jeweils Nieten 3o aufnehmen, welche ein Masseteil 31 an dem Schichtkörper festlegen. Dieses Masseteil ist vorzugsweise als ringförmiges Guß- oder Schmiedestück gearbeitet und besitzt im axialen Schnitt im wesentlichen L-Form; in einer Ringnut 31a werden die das Teil haltenden Einzelschichten des Schichtkörpers aufgenommen. Auf diese Weise wird ein wesentlicher Teil des Schwungrings 31 als Iiasserand an den Scheiben und zwar innerhalb

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des Raums zwischen der radialen Wand 13 und der am weitesten innen liegenden Scheibe 22 um die Schulter 27 angeordnet, wodurch eine gute Trägheitswirkung erzielt wird. Ein Vorteil dieser Anordnung liegt darin, daß die Schwungmasse physikalisch gegenüber dem Gehäuse ausbalanciert werden kann und in diesem Gleichgewicht gehalten werden kann, im Gegensatz zu Dämpfern, bei denen die Schwungmasse fid rotierend innerhalb des Gehäuses angebracht ist, wobei dann die Ausgleichsgenauigkeit von dem Lafrerungsspiel abhängt.

hin .weXsentlicher Teil des Gewichts der Schwungmasse wird in ein enorgieabsorbierendes Federgebilde umgewandelt mit Hilfe von federnden Stegen 32, die den geringeren Teil der Masse, nünlich die ,labenteile 23, mit dem trägen Massenteil, nämlich den ".rindern 20 und dem Teil 31 verbinden, wodurch eine vorbestimmbare, abgestimmte Federdämpfung erzielt wird. Diese Stege werden dadurch hergestellt, daß man einander ergänzende, beiderseits geschlossene Sclilitze 33 in die jeweiligen Scheiben 22 schneidet oder stanzt. In dem vorliegenden Beispiel sind vier Stege 32 von gekrümmter Gestalt vorgesehen, wodurch freitragende Arme gleichbleibender Stärke gebildet sind, die in radialer Ridtung der Scheibe parabolisch von jedem Bnde zum Zentrum hin variieren und die an beiden linden miteinander verankert sind. An ihren radialen Rändern sind die Stege 32 in zv/ei parabolischen Variationen geformt, wodurch die Stege

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jjerinsste Tiefe in der Mitte ihrer Länge und größte Tiefe an jedem Ende haben. DAmit wird im Betrieb im wesentlichen konstante Biegefestigkeit über die gesamte Steglänge erzielt.

Je nach der Grösse und sonstigen Gesichtspunkten können weniger Stege oder auch eine grössere Zahl von Stegen vorgesehen sein;

bei dem gezeichneten Beispiel haben die Stege eine Länge von 14o°, wobei jeder Steg die unmittelbar benachbarten Stege auf etwa 5o° Länge überlappt. Die verschiedensten Abstinmungsbe dingungen lassen sich durch geeignete Variationen der Länge,

Tiefe und Breite, des Werkstoffs u. dgl. erreichen, um bekannten

oder zu erwartenden Dämpfungserfordernissen genügen zu können.

Bei der Anordnung läßt sich jede gegenseitige Orientierung der

Stege der verschiedenen Scheiben 22 zueinander verwirklichen; bei dem gezeichneten Ausführungsbeispiel ist angenommen, daß sie in gleicher Richtung verlaufen und die Schlitze 33 übereinanderlieRen. Wegen der Anordnung der mit gegenseitigem Abstand angebrachten federnden Stege im inneren Teil der Dämpferscheibe, kann der Masseteil der Schwungradmasse relativ zu dem Gehäuse 12 infolge begrenzter Durchbiegung der Stege nach Maßgabe von Drehschwingungen oszillieren, und Dämpfungsenernie wird durch Ilysteresedämpfung innerhalb des Materials der Schwungmasse selbst absorbiert und verteilt, ohne daß die Ermüdungsgrenze des Materials überschritten wird.

Neben der mechanischen Dämpfung mit Hilfe der Stege 32 wird

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eine Vislcositätsdämpfung innerhalb des Arbeitsraums 17 herbeigeführt, weil die Oberseiten der Gehäusewände 13 und 15 wie auch der Deckplatte 18 den jeweiligen Oberseiten des Schwungteils 31 und der aussenliegenden Scheibe 22 parallel im Abstand eines Scherfilms Regenüberliegen, unter Berücksichtigung der Vislrosität des Dämpfungsmittels, das praktisch den gesamten verfügbaren Raum in der Arbeitskammer ausfüllt. Dieses viskose Medium ist vorzugsweise eine Silikonflüssigkeit der erforderlichen, mit dem gewünschten Dämpfungsfaktor zu vereinbarenden Viskosität. Je grösser die Viskosität des Dämpfungsmediums ist, umso grösser kann natürlich der Scherfilmewischenraum sein und damit auch die Bearbeitungstoleranz an den Teilen, die die parallelen, miteinander zusammenwirkenden Flächen der relativ zueinander schwingenden Abschnitte des Gehäuses und der Sclwungmasse bilden. Eine gleichmässige Verteilung des Dämpfungsmediums in der Arbeitskammer 17 wird durch Verwendung der Räume zwischen den Speichen 32 als Vorratsräume herbeigeführt. Zu diesem Zweck ist die Fläche des in radialer Richtung verlaufenden Teils der Schwungmasse 31, die dem Stegteil der Scheibenanordnung gegenüberliegt, vorzugsweise eingezogen, wie bei 34 angedeutet, um einen Strömungsspalt zu bilden, undcfer Innenrand des Hasseteils liegt mit Abstand der Schulter 27 gegenüber, wie in Fig. 1 zu erkennen ist. Die dadurch erzielbare gleichmüssigere Verteilung des Dänpfungsmediums führt zu einer wirkungsvollen

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Scherfilmkopplung zwischen den zusammenwirkenden Flächen der Bauteile.

Bei einer anderen vorteilhaften Ausführungsform eines Schwungmassenaufbaus aus federnden Stegscheiben (Fig. 3) ist eine Scheibe 35 vorgesehen, die einen inneren Nabenteil 37 mit einem Befestigungsteil mit öffnungen 38 aufweist, sowie einen aussenlie^enden Masserand 39 mit öffnungen 4o zum Aufnehmen von Befestigungsvorrichtungen; ferner ist ein grösserer Zwischenteil vorgesehen, der durch insgesamt radial verlaufende federnde Stege 41 unterteilt ist, zwischen denen sich radial verlaufende Schlitze 42 befinden, deren entgegengesetzte Enden nahe dem Nabenteil 37 bzw. nahe dem Schwungmasseteil 39 liegen. Da die Schlitze 42 radial verlaufen, sind die Stege 41 nach innen zu am schmälsten und werden breiter gegen ihre Aussenenden. Die Flexibilität der Sterne wird dadurch erhöht, daß die breitesten Teile der Stege jeweils durch Schlitze 43 in schmälere, kürzere Stegfcschnitte 44 unterteilt werden. Dadurch wird eine zweistufige energieabsorbierende Biegung der Stege hervorgerufen. Die Scheiben können anstelle der Scheiben 22 oder schichtweise mit ihnen zusammen benutzt werden.

Fig. 4 zeigt einen Drehschwingungsdämpfer mit viskosem Reibungsmittel, der im wesentlichen nach den gleichen Prinzipien

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gebaut ist wie der Dämpfer lo, d.h., es wird eine Verbindung mit abstimmenden Federn zwischen der Dämpfungsmasse und dem Gehäuse hergestellt. Im Dämpfer 45 sind Schwungrad, Feder und Nabe 47 einstückig vorgesehen und vorzugsweise als Metallgehäuse (Gußeisen passender Güte), oder Kupfer-Mangan-Legierung oder als Werkstück aus anderem passenden Material (z.B. Nylon oder Glasfaserkunststoff) ausgeführt, das nach Preis und Verwendungsmöglichkeit den jeweiligen Erfordernissen angepaßt ist. Ein Mabenflansch 48 mit Schraubenlöchern 49 dient 4zu, das Teil an einem Drehschwingungen ausführenden Maschinenteil anzubringen. Im vorliegenden Fall ist ein Genäse 5o an dem Schwungmassenkörper 47 angebracht; es besteht aus einem ringförmigen Bauteil mit L-Querschnitt und einer radialen Wand 51, einer äusseren axial verlaufenden Wand 52, einer als Deckplatte wirkenden Wand 53, die parallel zu der Wand 51 liegt und mit dieser und der Wand 52 eine Arbeitskammer 54 bildet. Die Wand 51 und die Deckplatte 53 sind an ihren Innenrändern in geeigneter Weise fest, etwa durch Schrauben oder Nieten 55, mit axial entgegengesetzten Enden des Nabenteils des Bauteils 47 verbunden, wobei eine feststehende Dichtung 57 für luftdichten Abschluß sorgt. Eine luftdicht abschliessende Dichtung zwischen de» Aussenrand der Scheibe 53 und der Wand 52 wird durch einen umgebogenen Rand 58 an der Wand 52 herbeigeführt, wodurch der fragliche Rand der Scheibe 53 gegen eine Schulter

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und eine eingeschlossene Dichtung 60 gedrückt wird. Der grössere Teil des ringförmigen Schwungmassenkörpers 47 ist an seinen axial entgegengesetzten Seiten gegenüber dem kleineren Nabenteil eingezogen, wie bei 61 dargestellt, um einen Scherfilmspalt zwischen den dadurch gebildeten Arbeitsflächen und den gegenüberstehenden parallelen Arbeitsflächen der Kammerwände herzustellen, wobei die Viskosität des die Arbeitskammer 54 praktisch ausfüllenden Dämpfungsmediums berücksichtigt wird.

Auch an seinem Aussenrand wird zwischen dem Schwungkörper und der parallel dazu verlaufenden Gehäusewnd 52 ein Scherfilm aufgebaut. Durch Schlitze 63 voneinander getrennte federnde Stege 62 sind entsprechend der Anordnung bei der Scheibe 22 oder bei der Scheibe 35 angeordnet und verbinden den kleineren Habenteil mit dem äusseren Schwungmassenteil 64 des Schwungkörpers. Der Dämpfer 45 arbeitet im wesentlichen ebenso wie der Dämpfer Io.

Die Fig. 5 und 6 zeigen einen Dämpfer 65, der in seinem allgemeinen Aufbau dem Dämpfer 45 entspricht, aber eine abgewandelte federnde Kragarm-Steg-Konstruklion zeigt. Der Dämpfer besitzt danach ein ringförmiges, aus einem Stück bestehendes und Schwungmasse und schwingungsabsorbierende Feder kombinierendes Teil 67 mit einem kleineren Kabenabschnitt 68 und

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einem grösseren Abschnitt, der in eine Arbeitskammer 69 greift, die von einem Gehäuse 7o gebildet wird, das von der Schwungmasse gehalten wird und einen Bauteil mit einer radialen Wand und einer in axialer Richtung verlaufenden tfand 72 umfaßt, deren UKRibopene Kante 73 den äusseren radialen Rand einer Deckplatte 75 gegen eine Schulter 74 drückt, wobei eine Dichtung 77 den Dichtrand luftdicht abschließt. In diesem Fall liegen der Innendurchmesser des Kabenteils 68, der Gehäusewand 71 und der Deckplatte 75 konzentrisch zueinander und so übereinander, daß sie von Schrauben oder Mieten 78 fest zusammengehalten werden, wobei feststehende Abdichtungen, etwa O-Ringe 79, in die Dichtungsstellen gedrückt werden und die Kammer 69 luftdicht verschliessen. Durch miteinander fluchtende Schraubenlöcher Bo, die in gleiclmässigen Abständen am Mabenteil angeordnet sind, kann der Dämpfer an einem umlaufenden Maschinenteil, etwa an einer Kurbelwelle, befestigt werden, in der die auftretenden Schwingungen gedämpft werden sollen. An den axial entgegengesetzten Flächen entlang ist das Schwungmassenteil 67 ausserhalb des Iiabenteils 68 eingezogen und zwar vorzugsweise in solchem Umfang, daß der Abstand zwischen der Umrandung des Schwungkurpers und der VJand 72 erreicht wird; dadurch wird eine Scherfilmverbindung zwischen den einander gegenüberstehenden Arbeitsflächen des Gehäuses und des Schwungkörpers hergestellt, wobei die Viskosität einer geeigneten Silikonflüssifkeit oder eines anderen Dämpfungsmediums berücksichtigt

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wird, das praktisch den gesamten Raum in der Kammer 69 ausfüllt.

Um eine abgestimmte Dämpfung durch Federn in dem grösseren Teil der Schwungmasse 67 zu erreichen, ist ein mit der Schwungmasse zusammenhangender äusserer Schwungring 81 durch federnde Stege 8 2 unter Einhaltung eines Abstands mit dem kleineren Nabenteil 68 verbunden. Sowohl der Schwungring 81 als auch die Federn 82, die den grösseren Flächenteil des Schwungkörpers 67 einnehmen, besitzen zweckmässigerweise Eigenelastizitat, um im Rahmen der Lehre der Erfindung eine beträchtliche Federkonstante und bestimmbare Abstimmfrequenz und Dämpfungsfaktor zu haben, womit der Dämpfer auf unterschiedliche Weise abgestimmt werden kann. Dazu erhält jeder Steg 8 2 eine Länge von ungefähr 9o°, von denen etwa 3o° zwischen Stegen verlaufen. Ein Ende jedes Stegs 8 2 ist über einen Verbindungsabschnitt 83, der Bestandteil des Nabenteils 68 ist und in gerundetem Übergang radial nach aussen verläuft, mit diesem Nabenteil 68 verbunden. Am entgegengesetzten Ende ist jeder Steg über einen Verbindungsabschnitt 84, der Bestandteil des Schwungrings ist und in gerundetem Übergang radial nach innen verläuft, mit diesem Schwungring verbunden. Die Stege 8 2 weisen, beginnend an ihren relativ breiten Verbindungsabschnitten 83 und 84, zunehmend geringere Tiefen auf (d.i. die Dimension in Richtung des Radius), während sie die gleiche gleichförmige Breite behalten wie der Randteil 81. Die geringste Tiefe des Stegs liegt

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vorzugsweise näher an der Verbindungsstelle 83 als an der Verbindungsstelle 84. Ferner geht jeder Steg 82 auf seine zugehörigen Verbindungsabschnitte 83 und 84 in einem Radius über, der so groß ist, wie technisch ausführbar, wobei der größte Radius natürlich jeweils längs der Schulter des Verbindungsabschnitts liegt. Ferner ist die Anordnung so getroffen, daß jeder Steg so gekrümmt ist, daß die Mittelahse der Krümmung von der Verbindung 83 zur Verbindung 84 hin einwärts gebogen ist. Ein Zwischenraum85 zwischen dem Innenrand jedes Steges 82 und dem Ilabenteil 68 geht in einen aufgeweiteten Bereich 87 zwischen den nebeneinanderliegenden Verbindungen 83 und 84 der Stege über und läuft weiter in Zwischenräume 88 zwischen den Aussenrändern der Stege und dem Schwungmassenrand 81. Man sieht, daß auf diese Weise umfangsmässig symmetrische Abschnitte längs des Schwungmassenrandes 81 entstehen, deren Tiefe von der Grössenordnung der Tisfe der federnden Stege 82 ist, wodurch eine Nachgiebigkeit im Schwungmassenrand entsprechend der Nachgiebigkeit der Stege auftritt, so daß sich auf Grund von Drehschwingungen nicht nur die Stege sondern auch der Rand 81 verbiegt. Auf diese Weise wird die Masse in den Schwungkörper maximal für Federungszwecke ausgenützt, während das Material geringstmögliche Biegebeanspruchungen erleidet. Die in absorbierende Dämpfungsenergie wird damit wirksam durch Hysterese im Haterial des Dämpfers selbst aufgezehrt, ohne daf, die Mrnndungsgrenzen des Materials fiberschritten

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wtirden.

Um übermässige Beanspruchungen des Schwungkörpers unteT vorübergehenden oder ungeitföhnlichen Drehmomenten zu vermeiden, können zwischen den Stegen passende Anschläge angeordnet werden. Am günstigsten sind jeweils die Bewegung begrenzende Anschläge 89, die als starre Kunststoffzylinder mit ebener Endfläche mit einem Durchmesser ausgeführt sein können, der freiliegend in den jeweiligen Zwischenräumen 87 untergebracht werden kann, wobei die Durchmesser der Anschlagteile so berechnet sind, daß sicheres winkelmässiges Verwinden gewährleistet ist, daß sie aber von den einander gegenüberstehenden Schultern der Verbindungsteile 83 und 84 und zwischen ihnen bei der vorgegebenen Verwindungsgrenze erreicht werden. Indem den zylindrischen Anschlägen 89 eine Länge gegeben wird, die etwa gleich der Breite des grösseren Teils des Schwungkörpers ist, werden Störungen mit Viskositätsdämpfung vermieden, was sogar dazu führen kann, daß eine Viskositätskopplung zwischen den Enden der Anschläge und den gegenüberliegenden Arbeitsflächen innerhalb des Dämpfergehäuses auftreten kann.

In Fig. 7 wird eine andere Art ringförmigen Schwungkörpers dargestellt, der eine schwingungsabsorbierende Federkonstruktion 9o aufweist, die für einen abgestimmten Drehschwin"unpsdampfer mit viskosem Reibungsmittel auf dar Grundlage des

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Dämnfers 65 geeignet ist und so entworfen wurde, daß er als Eisen- oder Stahlgußstück ausgeführt werden lcann. Iis ist ein Nabenrino 91 mit Schraubenlöchern 92 und Nietenlöchern 93 vorgesehen. Die Nabe 91 besitzt an ihren Aussenrand eine Reihe längsgerichteter, gleichabständiger und übereinstimmender Schlitze 94, in die die am Umfang verbreiterten spitzen Endstücke 95 von Radialstecien 97, die einstückig mit einem Schwunprin?* 98 ausgeführt sind, eingreifen. Um Belastungen so niedrig wie möglich zu halten, werden an den Verbindungsenden zwischen Stegen 97 und Schwungring 98 weite Übergangskrümmungen 99 gewählt, und weite Ubergangskriimmungen Ioo sind auch am Oberpang der Stegkörper 97 in die Randstücke 95 gewählt, die in die IIabe eingreifen. Bei dieser Bauweise erhöhen die federnden Ttege 97 die Schwungmasse.

Fig. 8 zeigt eine Schwungringkonstruktion Iol, die auch als Staiil- oder iiisengußstück ausgeführt werden kann, jedoch ist hier einstückig mit einem Nabenringteil lo2, der Löcher lo3 bzw. lo4 für Schrauben bzw. Nieten aufweist, eine Reihe radial verlaufender, gleichabständig angeordneter Stege lo5 vorgesehen, an deren in radialer Richtung äusseren Enden in Umfangsrichtung verbreiterte Ränder lo7 sitzen, die in zugeordnete Querschlitze IoS im Innenrand eines Sclwungrings lo9 angebracht sind. Man sieht, daß die Stege lo5 vorzugsweise abgeschrägt sind, von einer maximalen Breite in Umfangsrichtung bei den

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Leisten Ilo an der Verbindungsstelle zur Nabe lo2 zu einer geringsten Breite an den Leisten 111, wo die Stege in die verbreiterten Befestigungsränder lo7 übergehen.

In den Fig. 9 und Io ist ein abgestimmter Schwingungsdämpfer 112 mit viskosem Reibungsmittel gezeigt, der eine Nabe 113 mit radial sich erstreckendem Flansch 114 aufweist, die mit einem Ende fluchtend von einem in gleicher Richtung verlaufenden Gehäuseflansch 115 berührt wird; ferner sind fluchtende Schraubenlöcher 117 vorgesehen, und die Flanscheiyfeind mit Nieten 118 od. dgl. zusammengefügt, wobei eine feststehende Ringdichtung 119 eine Abdichtung zwischen den überlappenden Flächen des Nabenflanschs und des Gehäuseflanschs herstellt. Das Gehäuse wird vervollständigt durch einen in axialer Richtung ziehenden Ringflansch 12o am äusseren Rande des Gehäuseflanschteils 115; der Ringflansch 12o befindet sich in vorgegebenem Abstand vom Aussendurchmesser der Nabe 113. Der Gehäuseflansch 12o läuft um die Nabe 113 und weist eine Ringnut 121 auf, in die ein Aussenrand eines Abschlußrings 122 eingreift, dessen Innenrand von einer zugeordneten Nut 123 am benachbarten Ende der Nabe 113 aufgenommen wird. Abdichtung und Halterung des Abschlußrings 122 geschieht mittels umgebördelter IIalteflansche 124 und 125 am Nabenflansch bzw. am Gehäuseflansch 12o, wobei ein Dichtmittel 127 in der Ver-

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bindungsstelle zwischen den umgebördelten Flanschen und den Rändern des Abschlußrings vorgesehen ist, wodurch eine ringförmige Arbeitskammer 128 innerhalb der Nabe-Gehäuse-Anordnung luftdicht abgeschlossen ist; in der Kammer befindet sich viskose Dämpfungsflüssigkeit.

Für eine abgestimmte Dämpfung besitzt ein Schwungring 129 Arbeitsflächen zur Ausbildung eines Scherfilms gegenüber zugeordneten Arbeitsflächen in der Kammer 128 des Gehäuseflanschs 115, am Gehäuseflansch 12o und an der Abschlußplatte 122.

Zum Abstimmen ist der Schwungring 129 mit dr Nabe 113 durch federnde Stege 13o aus flachen Blattfedern aus hochwertige» Stahl versehen, die in allgemein radialer Richtung liegen. Die Federelemente sind zwar als in Draufsicht rechteckig gezeichnet, sie können aber Parabel* oder Dreiecks- oder eine andere geeignet» Gestalt haben. Die die Rederstege 13o bildenden Einheiten sind vorzugsweise aus mehreren Elementen zusammengesetzt; hier sind je zwei Blemente für ein· Stegeinheit vorgesehen. Am nabenseitigen Snde₉ tind die Stege in zugeordneten Schlitzen 131 festgelegt, die eich in radialer Richtung durch den Aussenrand der Nahe 113 öffnen und vorzugsweise gleichabständig angebracht sind« An ihr«» Aussenenden sind die Stege 13o in Schtitzen IM im Schwungring 129 unter-

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gebracht, die sich in radialer Richtung nach innen öffnen, wobei die Breite dieser Schlitze am Grunde in bestimmter Weise geringer ist als der Abstand zwischen den voneinander entfernten Wänden jedes zusammengehörigen PaaTes von Nabenschlitzen 131 und der Grund der Schlitze 132 jeweils mit dem festen Nabenteil fluchtet, der ein Schlitzpaar 131 voneinander trennt. Dadurch erhält jeder der in einem Schlitz 132 des Schwungrings befindliche Steg 13o eines Stegpaares eine Vorspannung gegenüber seinem Partnersteg infolge der Aufnahme der äusseren Stegenden in dem Schlitz 132« Diese Vorbelastung der Stege 13o bewirkt die Abstimmung_v und da die Federn gegensinnig vorbelastet sind, ergibt sich ein toter Gang Null zwischen dem Schwungring und der Nabe. Ilm ausgeglichene Verhältnisse zwischen dem Schwungring 129 und dem Gehäuse aufrechtzuerhalten, sind in radialer Richmg verlaufende Richtstucke 133 in passenden Abständen vorgesehen, etwa in drei gleichabständigen Intervallen; die Richtstücke 133 erstrecken sich von der Nabe 113 bis zum Schwungring. Diese Richtstücke stellen starre Teile von einer Breite dar, die einen möglichst weitgehenden Kontakt zwischen deft entsprechenden Flächen an Nabe und Schwungring an Linien entlang gewährleistet, die von den zweckmässigerweise halbzylindrischen Endflächen der Richtstücke geboten werden. Die Stftrke der Richtstücke ist so gewählt, d«a sie sich frei zwischen de* zugeordneten Psaren Iederndet Stege 13o unterbringen lessen, und zwar dort, wo

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die angrenzenden Stege von dem Richtstückfceg gekrümmt sind. Wegen ihrer gewölbten Enden halten die Richtstücke die linienförmige Berührung mit den jeweiligen Flächen von Nabe und Schwungring durch eine Abrollbewegung bei der Torsionsund Federrückfiihrungsbewegung zwischen Habe und Schwungring beim Betrieb des Dfimpfers aufrecht. Um eine Verschiebung der Richtstlicke in Umfangsrichtung zu vermeiden und den Schwungring 129 im Gehäuse zentriert und gegen Axialverschiebung gesichert zu halten, werden Stifte 134 oder ähnliche Mittel in nach aussen erweiterte Zapfenlager 135 gesetzt, die eine Weite haben, die die Stifte schwergleitend aufnehmen; die Zapfenlager befinden sich an den entgegengesetzten Enden der Richtstücke. Aus den Zapfenlagern der Richtstücke greifen die Stifte 134 in entsprechende, zugeordnete, in Umfangsr ichtung erweiterte Zapfenlager 137 von Stiftweite ein, die mit den linden der Richtstücke fluchten und sich aus den entsprechenden Umfangsteilen der Nabe und des Schwungrings öffner die von dem Richtstück berührt vrerden.

Um die Blattfederstege 13o gegen seitliche Versetzungaus den Schlitzen 131 und 132 zu schützen, sind entsprechende Halteplatten oder Halteringe 138 von solchem Durchmesser vorgesehen, daß die Enden der Nuten 131 abgedeckt sind; die Halteplatten werden in entsprechende Fugen an den entgegengesetzten Enden der Nabe 113 eingesetzt.

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Ein weiterer Dämpfer 14o (Fig* 11), der sich der vorteilhaften, billigen, flachen Blattfederstege bedient, die eine relativ starke Vorspannung erlauben, besitzt wie der Dämpfer 112 eine Nabe 141 mit einem zentralen Halteflansch 142; an der Nabe ist e in Gehäuse 143 angebracht, das eine Arbeitskammer 144 definiert, in der ein Schwungring 145 Arbeitsflächen bildet, die in Scherfilmabstand zugeordneten Arbeitsflächen innerhalb des Gehäuses gegenüberstehen, wobei die Viskosität eines luftdicht in die Kammer eingeschlossenen Dämpfungsmittels zu berücksichtigen ist; zwischen der Nabe 141 und dem Schwungring 145 wird eine abstimmbare, elastische Stegverbindung durch Blattfederstege 147 hergestellt, die je aus einer Mehrzahl von Blattfedern bestehen. Im vorliegenden Fall sind die radial gesehenen äusseren Enden der Federstege 147 in zugeordneten, radial nach innen sich öffnenden Schlitzen 148 in dem Innenrand des Schwungrings 145 verankert; der Schwungring weist e inander zugeordnete Paare derartiger Schlitze auf, die voneinander um einen vorgegebenen Betrag entfernt sind, der grösser ist als die Breite der radial nach aussen sich öffnenden und mittig dazu angeordneten Schlitze 149 in dem gegenüberliegenden Randteil der Nabe 141, und in denen die radial nach innen weisenden Teile der Stege 147 in paarweise ge_Reneinmder vorgespanntem Zustand gehalten werden, wodurch die Stege ineinander entgegengesetztem Sinne relativ zur Dämpfernchse gebogen sind, um eine gut ausgeglichene, wirksame, spiel-

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freie und abgestimmte Konstruktion zu bilden. Zwischen bestimmten Stegpaaren 147 sind geeignete, gleichabständig angeordnete starre Richtstücke 15o vorgesehen, die von gleicher Art sind und ebenso wirken wie die Richtstücke 133. Abdeckringe 151 sind paarweise in gegenüberliegenden Nuten an de-n Enden der Nabe 141 angeordnet und verschliessen die Enden der Nabenschlitze 149, womit die Stege 147 gegen Axialverschiebung innerhalb des Dämpfers gesichert sind.

Fig. 12 zeigt einen Dämpfer 153 der von den günstigen Eigenschaften allgemein radial verlaufender Abstimmstege aus Blattfedermaterial Gebrauch macht und zusätzliche Schwungmassendämpfung sowie verstärkte Viskositätsdämpfung bietet. Der Dämpfer 153 ist dafür mit einem Paar einander zugeordneter Gehäuseflanschteile 155 und 154 versehen, die an ihren Aussenrändern durch eine Schweißnaht verbunden sind und in ihrem Mittelteil Flanschen 158 und 159 zum Befestigen an der Nabe besitzen; zwischen diesen Teilen 155 und 154 ist eine radial verlaufende Flanschplatte 16o einer geschichteten ringförmigen Nabe 161 eingeklemmt, deren Schichtteile mit Nieten 162 zusammengehalten werden und die in den radialen Innenteil einer ringförmigen Arbeitskammer 163 passen, welche in dem Gehäuse einen insgesamt rechteckigen Querschnitt ausfüllt. Zur Vergrösserung der Arbeitsflächen innerhalb der Kammer 163 ist die Mittelschicht der Iiabc 161 radial nach aussen geführt und bildet

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eine Arbeitsplatte 164 mit Arbeitsflächen in axial entgegengesetzten Richtungen. Zwischen der feststehenden Arbeitsflächenplatte 164 und den gegenüberstehenden, in axialer Richtung voneinander entfernten Gehäuseflächen innerhalb der Arbeitslcammer 163 sind jeweils (im Beispiel: identische) Schwungringe 165 vorgesehen, die vorzugsweise Schichtaufbau zeigen, wobei der Aussenrand mit dem radial nach innen gerichteten Wandteil des Gehäuses einen Scherfilmbereich bildet, während die jeweils axial gegenüberstehenden Flächen der Schwungringe einen Scherfilmbereich mit den parallel zueinander stehenden Arbeitsflächen des Gehäuses und der zentralen Trennoder Teilerplatte 164 bildet, wobei die Viskosität der luftdicht in der Arbeitskammer 163 eingeschlossenen Dämpfungsflüssigkeit in Betracht gezogen wird. Eine vergrösserte Dämpfungsflächenanordnung zwischen den Axialflächen der Schwungmassen 165 läßt sich erreichen, indem deren Seitenschichten radial nach innen geführt werden, um wesentlich vergrösserte Arbeitsflächenflanschen 167 zu erreichen, wobei die Schichten zwischen den Flanschen 167 einen wesentlich grösseren Innendurchmesser besitzen, so daß Platz in radialer Richtung zwischen dem Innenrand des Innenteils des jeweiligen Schwungrings und dem Aussenrand der Nabe 161 verbleibt, um Blattfedrstege 168 aufzunehmen, die nach Grösse und Arbeitsweise den Stegen 13o in dem Dämpfer und den Stegen 147 in dem Dämpfer 14o entsprechen. Durch Schweissen oder mit Nieten 169 werden die Schichten der ScImungringe

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165 zusammengehalten. An ihren in radialer Richtung inneren bzw. äusseren Enden werden die Stege in axial verlaufende und radial sich öffnende Schlitze 17o bzw. 171 eingesetzt. Die Axialverschiebung der Stege 168 des Dämpfers wird durch Verschliessen der Enden der Schlitze 171 mittels der äusseren Flanschschicht 167 der Schwungringe verhindert. Mindestens eine Füllöffnung 172 führt in die Arbeitskammer 163, die durch Schweissen oder auf andere Weise luftdicht verschlossen Bierden kann. Die Befestigung der Flanschen 158 159 und 16o kann durch Schweissen, durch Nieten 173 oder auf ähnliche Weise erfolgen, wobei Ringdichtungenl74 einen luftdichten Abschluß herbeiführen.

Ein weiterer Dämpfer 175 (Fig. 13) zeigt ebenfalls Schichtaufbau und besitzt gleichgerichtete, einander gegenüberliegende Seitenplatten 177 und eine Nabe bildende Platten 178, die den Innenrand einer ringförmigen Arbeitskammer 179 innerhalb des Gehäuses abgrenzen, während der radial äussere Rand der Kammer durch abwechselnd angeordnete Abstandsringe 18o und die Arbeitsfläche vergrössernde, rippenartig vorspringende Ringscheiben 181, die neben den Abstandsringen radial nach innen vorstehen, gebildet wird. Ein geschichteter Schwungring besteht aus abwechselnd übereinander gelegten Ringscheiben 182 und Abstandsringen 183, die zwischen die rippenartigen Ringscheiben 181 des Gehäuses greifen und eine grosse,

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auf Scherfilmstärke berechnete Arbeitsfläche und Arbeitsbereiche am Schwungring und am Gehäuse darstellen, welche starke Viskositätsdämpfung hervorrufen. Der gesamte Schichtaufbau von Gehäuse und Schwungringen kann auf beliebige Weise zusammengehalten werden, etwa durch Schweissen, Nieten, Verkleben mit Epoxydharz u. dgl.. Eine abstimmbare Stegverbindung zwischen der Nabe 178 und dem Schwungring wird mittels flacher Federstege 184 hergestellt, die zwischen den in radialer Richtung voneinander entfernten Teilen verlaufen und ganz ähnlich arbeiten wie die Stege 13o bzw. 147 in den Dämpfern 112 bzw. 14o. An ihren radial nach innen zeigenden Enden werden die Stege 184 in axial verlaufenden und radial nach aussen sich öffnenden Schlitzen 185 in der Nabe, mit ihren radial nach aussen gerichteten Enden in radial nach innen zeigenden, axial verlaufenden Schlitzen 187 in dem Schwungring gehalten.

Eine andere Form eines abstimmbaren Dämpfers 188 mit viskoser Reibungsflüssigkeit (Fig. 14) sieht flache Blattfederstege

189 in der Art der Stege 13o und 147 vor; dabei sind die

in radialer Richtung inneren Stegenden in zugeordneten axial verlaufenden und radial nach aussen sich öffnenden Schlitzen

190 in einer Ringnabe 191 angebracht, die zwischen ihren beiden Enden liegend einen radial nach innen vorspringenden Flansch 192 aufweist, der zwischen Nabenflanschen 193 von einander zugeordneten Gehäuseteilen 194 und 195 eingeklemmt ist,

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die zusammen mit der Nabe 191 eine ringförmige Arbeitskammer 197 bilden, die an dem radialen Aussenrande des Dämpfers durch teleskopartig ineinandergreifende Randteile des Gehäuses abgeschlossen ist. Eine luftdicht abschliessende Verbindung zwischen Nabe und Gehäuseteilen kann in geeigneter Weise durch Schweissen, Nieten oder Epoxydharzverklebung od. dgl. (oder durch gleichzeitige Ausführung mehrerer der genannten Maßnahmen) herbeigeführt werden. Innerhalb des radial äusseren Abschnitts der Arbeitskammer 197 befindet sich ein Schwungring 199, dessen Arbeitsflächen mit den gegenüberstehenden Gehäuseflfchen einen Scherfilmraum bilden, der auf die Viskosität des Dämpfungsmediums in der Kammer abgestimmt ist. An dem Innenrand des Schwungrings befinden sich radial nach innen sich öffnende Schlitze 2oo, in die radial aussen liegende Teile der Federstege 189 zum Ausüben einer abstimmbaren mechanischen Dämpfung angeordnet sind. Die Axialverschiebung der Stege 189 gegenüber der Nabe 191 wird durch Verschliessen der Enden der Schlitze 19o mittels der Gehäuseteile 194 und verhindert. Die zentrierte Halterung des Schwungrings 199, die eine Axialverschiebung des Rings verhindert, wird durch einen dehnbaren Federring2ol herbeigeführt, der in zentralen, radial nach aussen geöffneten Schlitzen 2o2 in den Stegen gehaltert ist; die Schlitze 2o2 halten den Ring 2ol so, daß während des Zusammenbaus der Ring nicht den Innenrand des Schwungrincrs 199 erreicht, bis die Schlitze 2o2 mit einer radial

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nach innen sich öffnenden passenden Nut 2o3 in dem Schwungring, die die Schlitze 2oo schneidet, fluchten; der Ring 2ol dehnt sich nun bis in die Nut 2o3 aus und verriegelt damit den Schwungring und die Stege gegen eine axiale Relatiwerschiebung in dein Dämpfer.

Mit dem Dämpfer 2o4 nach den Fig. 15 und 16 wird eine andersartige abstimmbare Anordnung mit Federstegen gezeigt. Darin ist eine Ringnabe 2o5 vdrgesehen, an deren einem Ende sich ein radial nach innen laufender Befestigungsflansch 2o7 befindet, der einen zugeordneten Flansch 2o8 eines Gehäuseteils 2o9 überlappt, der mit der Nabe eine ringförmige Arbeitskammer 21o definiert, die an einer Axialseite durch eine ringförmig* Deckplatte 211 luftdicht abgeschlossen wird; damit ist die Arbeitskammer luftdicht abgeschlossen; sie enthält ein viskoses Dämpfungsmedium. Im Abstand von der Nabe 2o5 innerh alb der Arbeitskammer 21o ist eine ringförmige Schwungmasse 212 angeordnet, deren Seiten einen Abstand in Scherfilmdicke von den ihr gegenüberliegenden radial nach innen und axial nach innen zeigenden Flächen des Gehäuses einhalten, so daß eine Dämpfung durch Viskositätswirkung eintritt.

Die eine abstimmbare mechanische Dämpfung bewirkenden federnden Stege verbinden die Nabe 2o5 mit dem Schwungring 212 und bestehen in diesem Beispiel aus den Windungen einer Fdirauben-

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feder 213, deren Durchmesser vorzugsweise geringfügig kleiner ist als der Abstand zwischen den einander gegenüberstehenden Pviindern der Nabe 2o5 und des Schwungrings. Die Verbindung zwischen den stegbildenden Windungen der Feder 213 und den Dämpferteilen wird durch ein Innengewinde bildenden Schlitze 214 quer durch die Kammer der Nabe 2o5 hergestellt, die die Federwindungen festhaltend umgeben und gegen Verschiebung in axialer Richtung verankern. In den Innenrand des Schwungrings 212 sind querverlaufende Nuten 215 geschnitten, in denen die Stegwindungen der Feder ruhen, wodurch die Windungen Torsions- und Riegebeanspruchungen unterworfen sind, wenn der Schwungring Prehschwingungen gegenüber der Nabe beim Betrieb des Dämpfers ausführt. Um den Verschleiß der Federwindungen durch Reibung in den Schlitzen möglichst niedrig zu halten, kann der Draht, aus der die Feder besteht, mit eineip geeigneten, gegen Reibung und Verschleiß resistenten Material überzogen oder beschichtet werden, das mit dem viskosen Dämpfungsmedium verträglich ist, das sich in der Arbeitskammer befindet. Der ScIiwungring 212 wird gegen axiale Verschiebung durch Sprengringe 218 gesichert und gleichzeitig zentriert; die Sprengringe liegen in Ringnuten 219 im Innenrand des Schwungrings und lehnen sich gegen die stegbildende Schraubenfeder 213.

Hie Aus führung form der Erfindung nach den Fig. 17 und 18 zeigt

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einen Dämpfer 22ο mit einer Schwungmasse 225 darin, die ein ringförmiges Teil aufweist, das nachgiebig mit einem verbiegbaren Teil, etwa der Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors, gekoppelt ist. Die abstimmbare mechanische Kopplung der Schwungmasse mit der Kurbelwelle wird durch mindestens eine, im gezeichneten Beispiel durch drei gleich ausgerichtete Federplatten 228 mit blattfederartigen Stegen in Fingerform herbeigeführt; die Federplatten besitzen radial nach aussen sich öffnende Schlitze 229, die den radial nach aussen verlaufenden Randteil der Platte in schwingungsabsorbierende nachgiebige fingerförmige Federstege 23o unterteilen. Die Schwungmasse 225 und die Dämpferplatten 228 werden von einem Gehäuse umschlossen, das aus unterschiedlich dimensionierten ringförmigen, im Querschnitt allgemein L-förmigen Gehäuseteilen-231 und 232 und einer ringförmigen Abschlußplatte 233 besteht, die eine Arbeitskammer 234 definieren. Zum Befestigen der Bämpfungseinrichtung an der Welle 227 ist eine Nabe aus konzentrischen, radial verlaufenden, miteinander fluchtenden inneren Flanschteilen 235 und 237 an den Gehäuseteilen 231 und 232 ausgebildet; die Flanschteile sind durch Nieten 238 miteinander verbunden. In Schraubenlöcher 239 werden Halteschrauben 24o gesetzt, die den pämpfer mit der fl&ic 227 verbinden. Die konzentrische Lage gegenüber der V.'elle 227 wird verbessert durch die Aufnahme in eine zentrale Nabenbohrung 241 in einer Angußstufe 242 am F.nde der Welle.

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An den Gehäuseteilen 231 und 232 sind Flanschen 243 und 244 von verschiedenem Durchmesser vorgesehen, die Teile des Gehäuses sind und konzentrisch ringförmig in axialer Richtung daraus vorspringen; die Flanschen definieren die radial äusseren bzw. radial inneren Wände der Arbeitskammer 234. Der luftdichte Abschluß zwischen dem Rand der Abschlußplatte 233 und den Rändern der Gehäuseflanschen 243 und 244 kann mit Hilfe Um_iTebogener Halteränder 245 am Gehäustf lansch und Dichtungen 247 an den Verbindungsstellen hergestellt werden. Die axial einander gegenüberliegenden Wände der Kammer 234 Vierden daher durch das Gehäuseteil 231 und die Abschlußplatte 233 gebildet.

Zwar kann nötigenfalls eine einzelne dickere Platte 228 benutzt werden, jedoch ist es wegen der Wirksamkeit der Abstimmung und ihrer Veränderbarkeit und auch wegen der Herstellungskosten vorzuziehen, eine Mehrzahl von abstimmbaren Federplatten 228 zu verwenden, vor allem für grössere Dämpferformate. Bei einem Dämpfer von etwa 8,5 » (ca. 22 cm) Aussendurchmesser, wie er bei einem 6- oder 8-Zylinder-Uiesolinotor benutzt werden kann, läßt sich jede Federstegplatte 2 28 durch Stanzen aus einem Stahl geeigneter Oualitfit von etwa o,o32"(ca. o,8 mm) Stärke und entsprechenden Foderkcnnwerten (etwa aus SAIi loQS-l/erkstofP) herstellen. Fs können so virile Platten 22Π benutzt werden, wie rccimcrisch als notwendig ermittelt worden sind; sie werden

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konzentrisch und miteinander flrhtend übereinander geschichtet (im gezeichneten Beispiel: drei Stück). Zwecknässigerweise werden die Platten 228 miteinander zu einem ^schichteten Gebilde durch geeignete Mittel, etwa einen Epoxydharzkleber 243, verklebt. An ihren inneren Randteilen bilden die Platten 228 allgemein feste Naben, die in gleicher Richtung verlaufen wie die von den Gehäuseteilflanschen 235 und 237 gebildete Nabe; die genannten Plattenteile werden durch einen Epoxydharzkleber 249 od. dgl. verbunden. Passende Nietlöcher 25o in den Mabcnteilen der Platten 228 lassen Mieten 248 hindurchtreten, und Schraubenlöcher 251 in den Platten nehmen die Schrauben 24o auf. Um den Zusammenbau zu vereinfachen, können zunächst die Fingerplattenschichten an dem Nabenflansch 235 mittels mindestens einer Halteschraube oder eines Stifts 252 befestigt werden. Dadurch werden die Habenteile der federnden Stegplätten 228 als Baueinheit fest mit dem Gehäuse verankert.

Spielraum für die Stegfinger 23o wird durch eine Einziehung 253 an der inneren .Jandseite des Gehäuseteiles 23. geschaffen, und die Schwungmasse 225 weist einen axial verlaufenden, relativ schmalen, ringförmigen Aussenrandflansch 254 auf, der in die Einziehung vorspringt und eine radial nach innen sich öffnende Hut 255 besitzt, in die die Spitzen der Stegfinger gelegt werden Ura das Einsetzen der Spitzen .der Stegfincor in die Nut 255 zu erleichtern, können die Platten 228 aus ein-

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zelnen Segmenten zusammengesetzt werden. In der Mut 255 werden die Stepspitei festgelegt, etwa durch Schweissen oder mittels eines sich verfestigenden Merkstoffes, wie Epoxydharz oder ein anderes Harz, das die Stegspitzen und die die Nut bildenden Wände fest miteinander verbindet. Um diese Verklebung zu erleichtern, werden die Aussenenden der Stege 23o vorzugsweise abgerundet, wie es bei 258 dargestellt ist. Durch diesen Aufbau ist die Schwungmasse 223 mechanisch elastisch mit dem Gehäuse verbunden. Die Stege 23o stellen auslegerförmige Federn mit hohem Federungswiderstand dar. Biesebeanspruchungen und Druclcbßlastunnen auf die Abstimmfedern 23o werden vermieden, weil der Schwungring 225 auf einer ringförmigen Lagerung 259 sitzt, die zweckmässigerweise an der inneren Randfläche des Schwungrin-s angebracht ist.

Iiine viskose Dämpfungsflüssigkeit, etwa ein Silikonöl, füllt die Arbeits räume in der Arbeitskammer 234, wozu ein Vorratsraum 26o zwischen dem Innenrand des Schwungrings und dem Gehäuseflansch 244 und ein Raum zwischen dem Schwungring und der Einziehung 253 gehört, wobei die Schlitze 229 zwischen den Stegen 23o ausreichende Durchlässe für Ausgleichströmungen bieten. Viskositätsdämpfung entsteht an dem Aussenrand der Schwungmasse 225 und der gegenüberliegenden Ringfläche des Gehäuseflansches 243, ebenso an der in axiale Richtung weisenden Fläche der, Schwungrings und der Abschlussplatte 233, und

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die in axialer Pachtung weisende Ringfläche des Flansches 254 am Rand des Schwungrings und die gegenüberliegende, das Gehäuse bildende Fläche des Teils 231 liegen einander in Scherfilmabstand gegenüber, bezogen auf die Viskosität cbr Kopplungsflüssigkeit. Zusätzlich zu der luftdichten Abdichtunrr 247 können zweckmässigerweise Dichtuncsringe 261 zwischen den Nabenflanschen 235 und 237 und den Nabenteilen der Federplatten 228 vorgesehen werden, wodurch die Arbeitskammer 234 völlig luftdicht abgeschlossen wird.

Die Abstimmung oder Einstellung des Dämpfers 22o läPt sich befriedigend errechnen und verwirlclichen durch eine vorgegebene Anzahl von federnden Stegplatten 228. Es läßt sich eine wesentliche Verringerung der Grösse und des Gewichts von Dämpfern erreichen, verglichen mit den grösseren und schwereren Dnmnfern, die bisher für den Ausgleich ähnlicher Schwingungsvorgänge erforderlich waren. Um zum Beispiel den Dämpfer 22o so abzustimmen,

daß die in dritter Ordnung angeregten Drehschwingungen eines 6-Zylinder-iiotors oder die Anregung vierter Ordnung eines 8-Zylinder-Motors zu steuern sind, vermag ein Dämpfer mit etwa 8,5 " (ca. 22 cm) Aussendurchmesser die gleiche Wirkung auszuüben wie ein nur mit Viskositätskräften arbeitender Dämpfer von Io bis 12 Zoll (ca. 25 bis 3o cm) Aussendurchmesser. Damit werden sowohl Schwungmasse und Gewicht als auch Platz gespart, und der Platzbedarf für das nötige Dämpfernehäuse wird

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verringert.

Fig. 19 zeigt eine schematische Darstellung eines erfindungsgemässen Dämpfers in Verbindung mit einem Motor. Die Trägheit von Motor plus Dämpfergehäuse ist durch den Kasten 262 symbolisiert.Die Motorsteifigkeit wird durch das Symbol 263 wiedergegeben. Die Viskositütslcopplung wird durch das Symbol 264 charakterisiert. Die mechanische abstimmbare Kopplung durch nachgiebige Stege wird von dem Zeichen 265 angezeigt. Die Schwungmasse in dem System wird von dem Zeichen IM wiedergegeben.

Bei allen Ausbildungsformen der Erfindung werden die miteinander verbundenen Vorteile der mechanischen Abstimmung und der Viskositätsdämpfung durch einen Dämpfer erreicht, der cine IIutzlebensdauer hat wie ein nicht abstiimnbarer Viskositätsdämpfer. Die Schwungmasse ist an den Stegen und in bezug auf die Stege im Gleichgewicht zum Gehäuse angeordnet. Der abstimmbare Dämpfer gemäß der Erfindung besitzt eine erheblich höhere Dämpfungsfähigkeit - bezogen auf seine Grösse und sein Gewicht - als ein nicht abstimmbarer Viskositätsdämpfer und kann wegen seiner geringeren Grösse in manchen Fällen an Motoren angebracht werden, die anderenfalls keinen Dämpfer bekommen könnten. Alle äusseren dynamischen Abdichtungen sind vermieden, und der Dämpfer ist.als * luftdicht verschlossene Einheit konstruiert. Im Rahmen der Erfindung sind weitere Abänderungen möglich. Patentansprüche;

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Claims

Patentanspr ü che :

1. Abgestimmter Schwingungsdämpfer mit viskosem Reibungsmittel, mit einem eine Arbeitskammer bildenden Gehäuse, einer in dieser Kammer relativ zu dem Gehäse beweglichen Schwungmasse und einem viskosen Dämpfungsmedium in der Arbeitskammer,

dadurch gekennzeichnet, daß die Schwungmasse und das Gehäuse einander gegenüberstehende Arbeitsflächen aufweisen, die durch die Viskositätskräfte des Dämpfungsmediums gekoppelt sindy und daß federnde Abstimmstege (tuning spokes) die Schwungmasse und das Gehäuse miteinander verbinden.

2. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenräume zwischen den Stegen als Vorratsräume für das üämpfungsmedium dienen.

3. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet durch eine Nabe, die koaxial verbunden ist mit einem Bau-

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teil, dessen Drehschwingunnen gedämpft werden sollen, wobei die Schwungmasse ringartig ausgebildet ist und in einem Abstand konzentrisch zu der Nabe liegt und die Stege mit ihrem einen Ende an der Nabe und mit dem anderen Ende an der Schwungmasse angebracht sind.

4. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeicht net, daß die Schwungmasse und das Gehäuse in der Arbeitskammer mit am Umfang in Achsenrichtung verlaufenden, einander gegenüberstehenden Arbeitsflächen versehen sind, deren gegenseitiger Abstand einer Scherfilmstärke unter Berücksichtigung der Viskosität des Dämpfungsmediums entspricht.

5. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stege sich an ringförmigen Scheiben in einein geschichteten Bauteil befinden, deren gerichtete Innenränder an dem Nabenteil befestigt sind und deren Stege von den Innenrändern wegführen und mit der Schwungmasse verbunden sind.

G. Schwingungsdämpfer nach Anspruch S, dadurch gekennzeichnet,

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daß eine der geschichteten Scheiben eine Arbeitsfläche besitzt, die einem Arbeitsflächenbereich des Gehäuses innerhalb der Arbeitskammer gegenübersteht.

7. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Teil des Nabenteils, die Stege und die Schwungmasse aus einem einzigen Bauteil bestehen.

8. Schwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 3 Iiis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Stege allgemein auf einer Kurve liegende Mittelachsen aufweisen.

9. Schwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 3 bis 8,

dadurch gekennzeichnet, daß drei Stege (82) vorgesehen sind, die einen Bogen von tingefähr 9o° umfassen und an ihren benachbarten Enden um etwa 3o° voneinander entfernt

sind, und daß jeder Steg (82) einen^gekrümmten Verbindungsübergang (83) zu dem Habenteil (68) an seinem einen

Ende besitzt sowie an seinem entgegengesetzten Ende einen gekrümmten Verbindungsübergang (84) zu dem Schwungring (67), und daß die Stege (82) im übrigen Abstand sowohl

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gegenüber der Mabe (68) als gegenüber dem Schwungring (67) halten.

10. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Verbindungsteilen benachbarter Stege (82) einander gegenüberstehende Schultern ausgebildet sind, zwischen denen jeweils Anschläge (89) normalerweise frei stehen und den Aufwindeweg des Schwungrings (67), soweit er durch die Elastizität der Stege (82) zugelassen ist, begrenzen, um bei vorübergehenden oder ungewöhnlichen Drehmomentbelastungen das Entstehen von schädigenden Beanspruchungen zu unterbinden.

11. Schwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 3 bis lo, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse einen Behälter aufweist, der mit dem Nabenteil zusammenwirkt.

12. Schwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Stege allgemein radial von der Achse des Nabenteils aus verlaufen.

13. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 12, dadurch gekennzeich-

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net, daß der Schwungring, die Stege und der Nabenteil aus einem Stück bestehen.

14. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß de Stege (97) mit dem Schwungring (98) aus einem Stück bestehen, und daß der Nabenteil (91) ein Bauelement aufweist, dessen Umrandung Abstand von dem Schwungring hat und Ringschlitze (94) besitzt, in die radial nach innen gerichtete Teile (95) der Stege (97) eingreifen.

15. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Stege (lo5) mit dem Nabenteil (lo2) aus einem Stück bestehen, und daß am Innenrand des Schwungringes (lo9) Schlitze (lo8) vorgesehen sind, in die radial nach aussen zeigende Enden (lo7) der Stege (lo5) eingreifen.

16. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Stege als Blattfedern (13o, 147) ausgebildet sind, und daß in dem Schwungring und in dem Nabenteil entsprechende Schlitze vorgesehen sind, in die die jeweiligen Endabschnitte der Blattfederstege eingreifen.

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17. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 16, daduith gekennzeichnet, dß die Stege vorgespannt sind.

18. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Stege Migs des Umfangs abwechselnd entgegengesetzt vorgespannt sind, wodurch Torsions-Spiel bei den Oszillationen des Schwungrings vermieden wird.

19. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 16 oder 17, gekennzeichnet durch Einrichtungen, die die Stege gegen Abschiebung in Längsrichtung der in dem Nabenteil befindlichen Schlitze sichern.

20. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 19, gekennzeichnet durch Einrichtungen, die die Stege und den Schwungring so miteinander verbinden, daß die Stege den Schwungring gegen axiale Verschiebung innerhalb des Gehäuses sichern.

21. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dai' die Stege aus Windungen einer Schraubenfeder (213) bestehen.

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22. Abgestimmter Schwingungsdämpfer mit viskosem Reibungsmittel, mit Jttnrichtunßen zum nachgiebigen Koppeln einer Masse an ein Bauteil, das Schwingungen unterworfen ist, die zu dämpfen sind,

gekennzeichnet durch eine Platte, deren Rand an der Masse befestigt ist und deren anderer Rand starr mit dem Bauteil verbindbar ist, und durch einen relativ grossen Bereich der Platte zwischen diesen Rändern frei und geschlitzt und dadurch in eine Mehrzahl von schwingungsabsorbierenden federnden Fingern unterteilt, die sich in richtung von Achsen erstrecken, die dies.e Ränder schneiden.

23. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 22, gekennzeichnet durch ein luftdicht geschlossenes Gehäuse, das die Schwungmasse und die Platte umschließt, durch eine Aiskose Dftrmfungsflttssipkeit in dem Gehäuse, wobei die Schwungmasse und das Gehäuse parallel einander gegenüberliegende Arbeitsflächen in Abstand einer Scherfilmdicke aufweisen, damit die dünpfende Kopplungsflüssigkeit eine Viskositäts-DämpfunfiS-'Konplung zwischen dem Gehäuse und der Schwungmasse herstellen kann, und v.'obci ferner der andere Randteil der Platte fest mit dem Gehäuse verbunden ist. und die Sc- vimmiPsso relati ve Trä-^ei tsl-cwcr.un-cr .in den

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Gehäuse frei ausführen kann, beschränkt nur durch die elastische Kopplung durch die als Stege wirkenden Finger.

24. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse eine ringförmige Arbeitskammer bildet, wobei die Schwungmasse ein ringförmiges Teil auf- \eist und Lagerungen den Schwungring relativ zu dem Gehäuse verdrehbar in dem Gehäuse aufnehmen, wobei die Platte kreisförmig ausgebildet ist und ihre federnden Stegfinger radial nach aussen zeigen und an ihren Spitzen an dem Schvmnirrinp, befestigt sind, wobei ferner der entgegengesetzte Randteil der Platte über den Innenrand des Schwungrings hinaus radial nach innen weist und ein Nabenteil bildet, und wobei schließlich das Gehäuse einen Nabenteil besitzt, der mit dem Nabenteil der Platte zusammenwirkt, und Einrichtunrren, die die beiden Mabenteile fest miteinander verbindet.

25. Schwingungsdämpfer, wie beschrieben und gezeichnet.

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