DE19729489B4

DE19729489B4 - Kühlvorrichtung für Viskosedämpfer

Info

Publication number: DE19729489B4
Application number: DE1997129489
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1997-07-10
Filing date: 1997-07-10
Publication date: 2008-04-17
Anticipated expiration: 2017-07-11
Also published as: DE29718956U1; DE19729489A1

Abstract

Kühlvorrichtung für Viskositäts-Drehschwingungsdämpfer, bei der die sich entwickelnde Wärme über Kühlelemente in Form von Ronden aus Blech an den Stirnflächen des Viskosität-Drehschwingungsdämpfers an die umgebende Luft abgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Ronde (5) mit radial verlaufenden, geschlossenen Kühlkanälen (6) ausgestattet ist und direkt mittels Punktschweißung mit der Stirnfläche verbunden ist.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kühlvorrichtung für Viskosedämpfer, bei der die sich entwickelnde Wärme über Kühlelemente aus Blech an den Stirnflächen des Viskosedämpfers an die umgebende Luft abgeführt wird.
Zur Dämpfung der Torsionsschwingungen von Kurbelwellen verwendet man Viskosedämpfer, bei denen die primäre Seite fest mit der Kurbelwelle verbunden ist und die sekundäre Seite aus einem lose mitschwimmenden Ring gebildet wird. Torsionsschwingungen der Kurbelwelle führen zu Relativbewegungen zwischen Primärteil und Ring und rufen Dämpfungsmomente hervor, welche der Kurbelwelle Schwingungsenergie entziehen, die im Viskosedämpfer in Wärme umgewandelt wird.
Zur Abfuhr dieser Wärme an die umgebende Luft ist es bekannt, auf die Stirnseiten des Viskosedämpfers radial verlaufende L-förmige Blechfahnen aufzukleben. Derartige Kühlelemente haben den Nachteil, dass durch den Kleber der Wärmeübergang von der Stirnfläche auf die Blechfahnen stark eingeschränkt wird. Die Ventilation durch die Blechfahnen hat sich als mangelhaft erwiesen, so dass die an sich mögliche Dämpfungsarbeit wegen Überhitzung nicht ausgeschöpft werden kann. Zudem lässt die mechanische Festigkeit des Klebers zu wünschen übrig. Ferner ist der fertigungstechnische Aufwand der einzeln aufzuklebenden Blechfahnen relativ hoch. Die vorstehenden Blechfahnen erschweren auch den Transport, da sie beim Aufeinanderschichten durch Verbiegen Schaden nehmen können.
Aus der DE 42 057 64 A1 ist ein Drehschwingungsdämpfer bekannt, bei dem an wenigstens einer der Planflächen des Dämpfergehäuses Lüfterflügel angeordnet sind. Diese Lüfterflügel werden von einer Lüfterscheibe getragen. Diese Lüfterscheiben sind aus Ronden dünnen Blechs hergestellt, wobei das Rondenmaterial an drei Seiten eingeschnitten wird und die Lüfterflügel aus der Blechebene aufgekantet werden. Die Verbindung der Lüfterscheiben mit dem Dämpfergehäuse erfolgt mittels eines wärmeleitenden Klebstoffes.
Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Wärmeabfuhr des Viskosedämpfers ohne Vergrößerung seiner Abmessungen effektiver zu gestalten, und ohne den baulichen Aufwand erheblich zu erhöhen.
Gelöst wird diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1.
Die radialen Kanäle führen zu einer kräftigen Luftumwälzung, ähnlich wie bei einem Radialgebläse, so daß ein wesentlich besserer Wärmeübergang an die Umgebungsluft herbeigeführt wird. Die Punktschweißung erspart gegenüber Klebung fertigungstechnischen Aufwand und steigert den Wärmeübergang von der Stirnfläche auf die Ronde.
Anspruch 2 zeigt eine vorteilhafte Weiterbildung der Form der radialen Kühlkanäle. Die sinusförmig gewellte Ronde läßt sich leicht herstellen, was bei einer Anwendung an einem Massenartikel, wie es ein Verbrennungsmotor für Nutzfahrzeuge darstellt, aus wirtschaftlichen Gründen sehr wichtig ist.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Kühlkanäle besteht nach Anspruch 3 darin, daß diese in radialer Richtung gesehen eine rechteckige Struktur aufweisen. Durch die rechteckige Struktur wird eine große Auflagefläche der Ronde an der Stirnfläche und damit ein guter Wärmeübergang erreicht.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in Zeichnungen dargestellt.
Es zeigt:
1 einen Schnitt durch einen Viskosedämpfer mit Ronden an beiden Stirnflächen
2 eine radiale Ansicht mit sinuswellenförmiger Struktur der Kühlkanäle
3 eine radiale Ansicht mit rechteckiger Struktur der Kühlkanäle.
In 1 ist ein Viskosedämpfer im Schnitt dargestellt. Der Viskosedämpfer besteht im wesentlichen aus einem Gehäuse 1, welches die Primärseite bildet und das drehfest mit dem zu dämpfenden Bauteil, beispielsweise einer Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine verbunden ist. Im Gehäuse 1 ist ein Ring 2 mitschwimmend gelagert, welcher das Sekundärteil des Viskosedämpfers bildet. Beim Auftreten von Torsionsschwin ungen kommt es als Folge der Massenträgheit des Ringes 2 zu Relativbewegungen zwischen Ring 2 und dem Gehäuse 1 und zu einer Reibarbeit, welche in Wärme umgewandelt wird. Diese Wärme ist der Dämpfungsarbeit äquivalent und muß über Kühlelemente 3 an mindestens einer Stirnfläche 4 des Gehäuses 1 abgeführt werden.
Erfindungsgemäß werden diese Kühlelemente 3 aus einer Ronde 5 gebildet, welche mittels Punktschweißung am Gehäuse 1 befestigt ist. Falls erforderlich, kann auch die zweite Stirnfläche mit einer Ronde 5a versehen werden. Die Ronde 5 weist radial verlaufende Kanäle 6 auf, in denen nach Art eines Radialgebläses Luft von innen nach außen strömt. Die im Viskosedämpfer erzeugte Wärme wird zunächst über die Punktschweißung durch Wärmeleitung vom Gehäuse 1 auf die Ronde 5 übertragen und von dort in den Kanälen 6 an die durchströmende Luft abgegeben. Durch die Ventilationswirkung der Kanäle 6 wird ein sehr intensiver Wärmeaustausch herbeigeführt, was zur Folge hat, daß der Viskosedämpfer mehr nach schwingungstechnischen Erfordernissen ausgelegt werden kann, ohne zu sehr auf wärmetechnische Erfordernisse achten zu müssen. Es hat sich nämlich gezeigt, daß der Schritt zu größeren Baumustern mit einem Abrücken vom optimalen Auslegungspunkt verbunden ist, da mit größerer Masse auf Primärseite – mit dem Triebwerk unmittelbar verbunden – und Sekundärseite mit dem lose mitschwimmenden Ring 2 auch die Eigenfrequenz des zu dämpfenden Systems fällt. Das Dämpfungsmoment M ist proportional J·ω². Darin bedeutet J das Massenträgheitsmoment des Ringes 2 und ω die Eigenfrequenz des zu dämpfenden Systems. Das bedeutet, daß bei gleichem Dämpfungsmoment das Massenträgheitsmoment des Rings mit dem Quadrat der Eigenfrequenz steigen muß. Ein Abfall der Eigenfrequenz auf 70 % des Ursprungswertes führt zu einer Verdoppelung des Massenträgheitsmomentes vom Ring. Neben den höheren Kosten für die Herstellung des größeren Bauteils und dem höheren konstruktiven Aufwand für die Bereitstellung des größeren Einbauraumes in Durchmesser und Tiefe verschiebt sich auch die Knotenlage des schwingungsfähigen Systems in Richtung Kurbelwellenmitte. Dadurch erhöhen sich bei unverändertem Drehwinkelausschlag am vorderen Wellenende die Amplitudenwerte auf Schwungradseite mit der Folge höherer dynamischer Belastung im Kupplungs- und Getriebebereich.
Durch die Erfindung wird der Übergang auf größere Baumuster vermieden, da die Wärmeabfuhr bei kleineren Abmessungen des Gehäuses 1 möglich wird.
2 zeigt in radialer Sicht eine mögliche Ausführungsform der Ronde 5. Die Ronde 5 weist radial verlaufende Kanäle 6 auf, welche eine sinuswellenförmige Struktur besitzen. Die Wellentäler sind durch Punktschweißung mit dem Gehäuse 1 verbunden, wodurch sich neben hoher mechanischer Belastbarkeit eine gute Wärmeleitung ergibt. In den Kanälen 6 bildet sich eine gute Luftströmung aus, die mit intensivem Wärmeübergang verbunden ist. Die Herstellung der Ronde 5 ist relativ einfach und kostengünstig.
3 zeigt eine alternative Ausführung der Ronde 5. Der Querschnitt der Kanäle 6 ist in radialer Richtung gesehen rechteckig. Der besondere Vorteil dieser Ausführungen besteht in der großen Kontaktfläche zwischen Ronde 5 und Gehäuse 1, so daß eine gute Wärmeleitung sichergestellt ist.

Claims

Kühlvorrichtung für Viskositäts-Drehschwingungsdämpfer, bei der die sich entwickelnde Wärme über Kühlelemente in Form von Ronden aus Blech an den Stirnflächen des Viskosität-Drehschwingungsdämpfers an die umgebende Luft abgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Ronde (5) mit radial verlaufenden, geschlossenen Kühlkanälen (6) ausgestattet ist und direkt mittels Punktschweißung mit der Stirnfläche verbunden ist.
Kühlvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlkanäle (6) in radialer Richtung gesehen eine sinuswellenförmige Struktur aufweisen, deren Wellentäler mit der Stirnfläche (4) mittels Punktschweißung verbunden sind.
Kühlvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlkanäle (6) in radialer Richtung gesehen eine rechteckige Struktur aufweisen, bei denen die der Stirnfläche (4) zugewandten Teile mittels Punktschweißung verbunden sind.