DE202022106941U1

DE202022106941U1 - Entkoppelte Riemenscheibe mit integrierter Unwucht

Info

Publication number: DE202022106941U1
Application number: DE202022106941.7U
Authority: DE
Original assignee: Vibracoustic SE
Current assignee: Vibracoustic SE
Priority date: 2022-12-12
Filing date: 2022-12-12
Publication date: 2023-01-17
Anticipated expiration: 2032-12-13

Abstract

Entkoppelte Riemenscheibe mit integrierter Unwucht, nämlich Vorrichtung (10) mit einer Nabe (20), einem Schwungring (30), einer Riemenscheibe (40), einem ersten Federkörper (51) und einem zweiten Federkörper (52), wobei die Nabe (20) und der Schwungring (30) konzentrisch mit Abstand zueinander angeordnet sind, wobei der erste Federkörper (51) zwischen der Nabe (20) und dem Schwungring (30) angeordnet ist, wobei die Riemenscheibe (40) und die Nabe (20) ebenfalls konzentrisch mit Abstand zueinander angeordnet sind und wobei der zweite Federkörper (52) zwischen der Riemenscheibe (40) und der Nabe (20) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (10) wenigstens eine integrierte und definierte Unwucht (60) aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft eine entkoppelte Riemenscheibe mit integrierter Unwucht, nämlich eine Vorrichtung mit einer Nabe, einem Schwungring, einer Riemenscheibe, sowie einem ersten und einem zweiten Federkörper gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Entkoppelte Riemenscheiben sind bereits bekannt. Zumeist erfolgt die Entkoppelung dabei mittels eines Federkörpers. Der Federkörper ist bevorzugt aus einem Elastomermaterial.
Beispielsweise offenbart die EP 0 916 874 A2 eine entkoppelte Riemenschiebe, die eine Nabe und einen Schwungring aufweist. Dabei sind Nabe und Schwungring einander konzentrische und mit Abstand benachbart zugeordnet. Zwischen den beiden Bauteilen ist ein Spalt ausgebildet, in dem ein erster Federkörper angeordnet ist. Die Riemenscheibe ist durch einen zweiten Federkörper drehelastisch mit der Nabe verbunden.
Grundsätzlich ist es auch bekannt, Bauteile mit einer Unwucht auszustatten. Beispielsweise kann eine Zusatzmasse am Bauteil verschraubt oder verschweißt werden. Dies ist jedoch mit gewissem Arbeitsaufwand und Kosten verbunden.
Ziel ist insofern eine Entkopplung des Riementriebs mittels eines Elastomers bei gleichzeitiger Torsionsschwingungsdämpfung und Darstellung einer gezielten und gerichteten Unwucht am Gesamtbauteil. Dabei soll das Bauteil insgesamt kostengünstig und einfach, insbesondere auch möglichst materialsparend herstellbar sein.
Hauptmerkmale der Erfindung sind im kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 angegeben. Ausgestaltungen sind Gegenstand der Ansprüche 2 bis 9.
Bei einer entkoppelten Riemenscheibe mit integrierter Unwucht, nämlich einer Vorrichtung mit einer Nabe, einem Schwungring, einer Riemenscheibe, einem ersten Federkörper und einem zweiten Federkörper, wobei die Nabe und der Schwungring konzentrisch mit Abstand zueinander angeordnet sind, wobei der erste Federkörper zwischen der Nabe und dem Schwungring angeordnet ist, wobei die Riemenscheibe und die Nabe ebenfalls konzentrisch mit Abstand zueinander angeordnet sind und wobei der zweite Federkörper zwischen der Riemenscheibe und der Nabe angeordnet ist, wird vorgeschlagen, dass die Vorrichtung wenigstens eine integrierte und definierte Unwucht aufweist.
Die Nabe wird bei einer entkoppelten Riemenscheibe üblicherweise als Bindeglied zwischen der Kurbelwelle, dem entkoppelnden Element und dem Torsionsschwingungsdämpfer eingesetzt. Die Nabe kann eine in axialer Richtung offene, im wesentlichen C-förmige Gestalt aufweisen. Der Schwungring dient gemeinsam mit dem Elastomer als Torsionsschwingungsdämpfer. Die Riemenscheibe bildet gemeinsam mit dem Elastomer das entkoppelnde Element.
Der erster Federkörper ist zwischen der Nabe und dem Schwungring angeordnet. Bevorzugt ist der erste Federkörper ein Elastomerkörper. Der zweite Federkörper ist zwischen der Nabe und der Riemenscheibe angeordnet. Auch der zweite Federkörper ist bevorzugt ein Elastomerkörper.
Die Unwucht ist eine Massenanhäufung, die nicht gleichmäßig über den Umfang des Rotationsweges verteilt ist. Durch die direkte Integration der Massenanhäufung in einem bereits sowieso benötigten Bauteil einer entkoppelten Riemenscheibe lässt sich eine gezielte Unwucht kostengünstig darstellen. Es ist insofern nicht mehr nötig die Unwucht als separates Bauteil anzuschrauben, anzukleben, oder sonstig zu befestigen.
Man erkennt, dass es günstig ist, wenn die integrierte Unwucht eine Massenanhäufung ist, die aus dem Material des Bauteils besteht, in das sie integriert ist. Die Unwucht kann beispielsweise direkt in der Nabe ausgebildet sein und aus dem gleichen Material der Nabe bestehen. Mit anderen Worten die Materialmasse des Bauteils, in das die Unwucht integriert ist, ist entlang der Rotationsrichtung des Bauteils im montierten Zustand ungleichmäßig verteilt. Dabei bildet die Unwucht eine Massenanhäufung.
Man erkennt insofern weiter, dass die integrierte Unwucht einstückig mit dem Bauteil, in das sie integriert ist, ausgebildet ist. Beispielsweise ist denkbar, dass das Bauteil ein gegossenes, extrudiertes oder durch spanende Bearbeitung hergestelltes Bauteil ist, und dass bei der Herstellung des Bauteils die Unwucht als entsprechender Abschnitt der Form des Bauteils entsteht.
Denkbar ist dabei in einer ersten Ausführungsform, dass die integrierte Unwucht in der Nabe ausgebildet ist. Denkbar ist auch, dass die integrierte Unwucht im Schwungring ausgebildet ist. Weiterhin ist auch vorstellbar, dass die integrierte Unwucht in der Riemenscheibe ausgebildet ist.
In jedem Fall ist es günstig, wenn die Nabe ein Orientierungselement aufweist. Das Orientierungselement ist dazu ausgebildet, die Nabe und mit der Nabe die gesamte Vorrichtung in einer vorgegebenen räumlichen Ausrichtung auf einem weiteren Bauteil, beispielsweise einer Kurbelwelle, zu montieren. Das Orientierungselement kann beispielweise eine Passfedernut sein. Das Orientierungselement kann auch eine Bohrung sein. Weitere Ausgestaltungen des Orientierungselements sind denkbar. Die in die Vorrichtung integrierte Unwucht lässt sich so in einem vorgegebenen Winkel beispielsweise zu einer Kurbelwelle orientieren. Man erkennt, dass es dabei in jedem Fall auch günstig ist, wenn die integrierte Unwucht in einer vorbestimmbaren Lage relativ zu dem Orientierungselement angeordnet ist.
Günstig ist es außerdem auch, wenn der zweite Federkörper aus einem Elastomer besteht. Sowohl zwischen der Nabe und dem Schwungring als auch zwischen der Nabe und der Riemenscheibe kann insofern ein Elastomerkörper angeordnet sein. Denkbar ist dabei auch, dass die Riemenscheibe einen Abschnitt aufweist, dessen Innenumfang den Außenumfang des Schwungrings umgreift, ohne jedoch mit diesem in Kontakt zustehen.
Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus dem Wortlaut der Ansprüche sowie aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnungen. Es zeigen:

1 Eine Aufsicht auf eine erfindungsgemäße Vorrichtung in einer ersten Blickrichtung B1
2 einen Schnitt durch die Vorrichtung entsprechend der 1 entlang der in 1 gezeigten Schnittebene A-A, senkrecht zur den Blickrichtungen B1 und B2, entsprechend den 2 und 3;
3 eine Aufsicht auf die erfindungsgemäße Vorrichtung entsprechend 1 und 2 in Blickrichtung B2 entgegensetzt zur Blickrichtung B1 aus 1
4a eine perspektivische Ansicht von vorn auf die Vorrichtung entsprechend 1, 2 und 3
4b eine weitere perspektivische Ansicht von hinten auf die Vorrichtung entsprechend 1, 2 und 3.

In 1 erkennt man die Vorrichtung 10. Diese hat eine Nabe 20 und eine Riemenscheibe 40. Der ebenfalls vorhandene Schwungring 30 ist in dieser Ansicht durch einen zwischen der Nabe 20 und der Riemenscheibe 40 angeordneten Federkörper 52 verdeckt. Der Federkörper 52 ist ein Elastomerkörper. Die Nabe 20 hat einen Aufnahmeabschnitt 22. In dem Aufnahmeabschnitt 22 ist eine Aufnahme 221 ausgebildet. Die Aufnahme 221 weist eine Passfedernut als Orientierungselement 21 auf. Man erkennt in 1, dass die Vorrichtung 10 in einer Drehrichtung D um eine Achse X drehbar ist, die zentrisch durch die die Aufnahme 221 verläuft und sich in der dargestellten Ansicht parallel zur Blickrichtung B1 erstreckt. Man erkennt weiterhin, dass die Schnittebene A-A, durch die Mitte der Aufnahme 221 verläuft, so dass die Achse X, um die die Vorrichtung 10 drehbar ist, in dieser Ebene liegt.
In 2 erkennt man wiederum die Vorrichtung 10. Auch hier sieht man die Nabe 20, die Riemenscheibe 40 und den Federkörper 52. Man erkennt weiterhin den Schwungring 30, sowie einen Federkörper 51, der zwischen dem Schwungring 30 und der Nabe 20 angeordnet ist. Die Nabe 20 hat einen Aufnahmeabschnitt 22, einen Scheibenabschnitt 23 und einen Tragabschnitt 24. Der Aufnahmeabschnitt 22 hat eine Aufnahme 221, wie bereits in 1 erkennbar. Der Scheibenabschnitt 23 erstreckt sich in Bezug auf die Achse X radial nach außen. An seinem distal der Achse X gelegenen Ende schließt sich der Federkörper 51 an, der zwischen der Nabe 20 und dem Schwungring 30 angeordnet ist. Der Tragabschnitt 24 wird an seiner Außenseite vom Federkörper 52, der zwischen dem Nabenring 20 und der Riemenscheibe 40 angeordnet ist umfasst. Man erkennt in 2, dass die Nabe 20 eine Unwucht 60 aufweist. Die Unwucht 60 ist eine Massenanhäufung im Bereich des Scheibenabschnittes 23.
3 schaut entlang der Blickrichtung B2 auf die Vorrichtung 10, die der Blickrichtung B1 180° entgegengesetzt verläuft, wie man anhand der Schnittdarstellung in 2 erkennt. Auch hier erkennt man die Nabe 20, den Schwungring 30 und die Riemenscheibe 40. Die Unwucht 60 ist in der Nabe 20 ausgebildet. Die Nabe 20 weist eine Passfedernut als erstes Orientierungselement 21 auf, zwei Bohrungen 21' dienen als weitere Orientierungselemente.
Die Passfedernut und die Bohrungen sind in Drehrichtung D in einem vorgebaren Winkel Y zueinander angeordnet.
Die 4a und 4b zeigen die bereits in den 1, 2 und 3 dargestellte Vorrichtung 10 jeweils ein einer perspektivischen Ansicht, wobei in 4a die Aufsicht in Blickrichtung B1 entsprechend 1 dem Betrachter zugewandt ist und in 4b die Aufsicht in Blickrichtung B2. Man erkennt sowohl in 4a und 4b die Riemenscheibe 40 und die Nabe 20. In 4a erkennt man weiterhin den Federkörper 52 und die Aufnahme 221. In 4b sieht man auch den Schwungring 30. Weiterhin erkennt man in 4b die einstückig mit der Nabe 20 als Massenanhäufung ausgebildete Unwucht 60. Man erkennt hier insbesondere, dass die Unwucht in die Nabe 20 integriert ist. Weiter erkennt man, dass die Vorrichtung 10 und damit die Unwucht 60 mit Hilfe der Orientierungselemente 21, 21' in einem vorgebbaren Winkel Y auf einer Kurbelwelle oder anderen Achse, die sich entlang der Achse X erstreckt positionierbar ist.
Die Erfindung ist nicht auf eine der vorbeschriebenen Ausführungsformen beschränkt, sondern in vielfältiger Weise abwandelbar.
Beispielsweise ist denkbar, dass als Orientierungselement 21, 21' nur Bohrungen oder nur eine Passfedernut vorhanden sind. Es können auch mehrere Passfedernuten vorhanden sein.
Weiterhin ist vorstellbar, dass die Unwucht 60 als Massenanhäufung im Schwungring 30 oder als Massenanhäufung in der Riemenscheibe 40 ausgebildet ist.
Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung hervorgehenden Merkmale und Vorteile, einschließlich konstruktiver Einzelheiten, räumlicher Anordnungen und Verfahrensschritten, können sowohl für sich als auch in den verschiedensten Kombinationen erfindungswesentlich sein.
Bezugszeichenliste

B1: Blickrichtung
B2: Blickrichtung
D: Drehrichtung
X: Achse
Y: Winkel
10: Vorrichtung
20: Nabe
21: Orientierungselement
22: Aufnahmeabschnitt
221: Aufnahme
23: Scheibenabschnitt
24: Tragabschnitt
30: Schwungring
40: Riemenscheibe
51: Federkörper
52: Federkörper
60: Unwucht

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

EP 0916874 A2 [0003]

Claims

Entkoppelte Riemenscheibe mit integrierter Unwucht, nämlich Vorrichtung (10) mit einer Nabe (20), einem Schwungring (30), einer Riemenscheibe (40), einem ersten Federkörper (51) und einem zweiten Federkörper (52), wobei die Nabe (20) und der Schwungring (30) konzentrisch mit Abstand zueinander angeordnet sind, wobei der erste Federkörper (51) zwischen der Nabe (20) und dem Schwungring (30) angeordnet ist, wobei die Riemenscheibe (40) und die Nabe (20) ebenfalls konzentrisch mit Abstand zueinander angeordnet sind und wobei der zweite Federkörper (52) zwischen der Riemenscheibe (40) und der Nabe (20) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (10) wenigstens eine integrierte und definierte Unwucht (60) aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die integrierte Unwucht (60) eine Massenanhäufung ist, die aus dem Material des Bauteils besteht, in das sie integriert ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die integrierte Unwucht (60) einstückig mit dem Bauteil, in das sie integriert ist, ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die integrierte Unwucht (60) in der Nabe (20) ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die integrierte Unwucht (60) im Schwungring (30) ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die integrierte Unwucht (60) in der Riemenscheibe (40) ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Nabe (20) ein Orientierungselement (21) aufweist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die integrierte Unwucht (60) in einer vorbestimmbaren Lage relativ zu einem Orientierungselementangeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Federkörper (52) aus einem Elastomer besteht.