DE2130089A1

DE2130089A1 - Viskositaets-Drehschwingungsdaempfer

Info

Publication number: DE2130089A1
Application number: DE19712130089
Authority: DE
Inventors: Klaus-Dieter Hoffmann; Kurt Schoenefeld; Walter Thiele
Original assignee: SCHWERMASCHB KARL LIEBKNECHT
Current assignee: SCHWERMASCHB KARL LIEBKNECHT
Priority date: 1971-03-22
Filing date: 1971-06-18
Publication date: 1972-10-05
Also published as: GB1357200A; NL7109985A; FR2131268A5; AT334139B; DD90254A1; ATA652371A; PL75199B1; NL147841B; DE2130089C2; CS183655B2

Description

Viskositäts-Drehschwinguiigsäämpf er 21 30089

Die Erfindung betrifft einen Viskositäts-Drehschwingungsdämpfer für Brennkraftmaschinen, bei dem der metallische Schwungring in einem ringförmigen Gehäuse allseitig mit Spiel untergebracht ist und die zwischen Gehäuse und Schwungring bestehende Spalte mit einer hochviskosen Dämpfungsflüssigkeit ausgefüllt sind.

Entscheidend für den zu erzielenden Wert der Dämpfung einer Torsionsschwingung ist die Größe des Schwungringes, d.h.* der aktiven Trägheitsmasse. Dabei hat das Gehäuse nur die sekundäre Aufgabe, den Schwungring und die Dämpfungsflüssigkeit aufzunehmen«

Bei den bekannten Viskositäts-Drehschwingungsdämpfern wird als Werkstoff für das Gehäuse Stahl verwendet. Diese Art der Ausführung besitzt den Mangel, daß durch die nicht erwünschte, relativ große Masse des Gehäuses die Eigenschwingungsfrequenz herabgesetzt und zwangsläufig der Dämpfungsfaktor des Drehschwingungsdämpfers verschlechtert wird. Die Herabsetzung der Eigenschwingungsfrequenz hat weiterhin zur Folge, daß bei Motoren mit höheren Betriebsdrehzahlen sich bereits Resonanzschwingungen niedrigerer " Ordnungszahlen auszuwirken beginnen.

Des weiteren wird, bedingt durch den unvermeidbaren Rundlauffehler des Wellenzapfens, an dem der Dämpfer befestigt ist, die Unwucht durch das zusätzliche Gewicht des Gehäuses vergrößert. Beides, Gewicht und Unwucht, führt zu einer erhöhten Lagerbelastung der Kurbelwellenlager.

Ein weiterer Nachteil bei der Verwendung von Stahl als Werkstoff für das Gehäuse besteht darin, daß auf Grund der mangelhaften 3chmiereic;enschaf ben der 'Dämpfun^sflüs- «ifj-koit¹ eine besondere Lagerung des Schwurigrinyes erforderlich iist"·

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Dem Stand der Technik entsprechend werden zu diesem Zweck vorwiegend metallische Lagerwerkstoffe eingesetzt, die zur Verbesserung der Notlaufeigenschaften zusätzlich galvanisch verkadmet sind.

Neben den bereits aufgezeigten technischen Mängeln entstehen durch die dafür erforderliche Fertigungstechnologie erhöhte Herstellungskosten.

Es sind Viskositätsdrehschwingungsdämpfer bekannt, die die besagten Nachteile auszuschließen versuchen. Zu dem. Zweck, das Gehäuse selbst so leicht wie möglich zu halten» wird bei einer bekannten Lösung von einer sogenannten Lagerungs-Naben-Scheibe, die anstelle des Gehäuses tritt, " eine frei rotierbar montierte !Trägheitsmasse getragen.

Der sich zwischen Nabenscheibe und Trägheitsmasse einstellende Arbeitsraum ist mit einem viskosen Dämpfungsmittel gefüllt und wird durch eine Kombination von Dichtungs- und Lagerungs-Eingmitteln abgeschlossen und distanziert. Diese Ausführungsart ist mit mehreren Nachteilen verbunden, die die Funktionssicherheit dieses Drehschwingungsdämpfers in Frage stellt.

Eine besondere Unsicherheit stellt die Lagerung der Trägheitsmasse dar, bei der die Lagerungsringe gleichzeitig die Aufgabe einer flüssigkeitsdichten Abdichtung zu erfül- ψ len haben. Die hohen Relativbewegungen zwischen Trägheitsmasse und Nabenscheibe in Verbindung mit der Gewichtsbelastung der Lagerungsringe führen zu einem schnellen Verschleißen derselben und somit zum Undichtwerden. Darüber hinaus-besteht keine Gewähr dafür, do.ß infolge ungleichmäßiger Profilabmessungen und Härbewerte des verwendeten Werkstoffes der Abstand als bestimmendes Mal) für die Funkfcion der Dämpfung an beiden Seiten der Nabenscheibe gleichmäßig gehalten werden kann.

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Die Fertigung der geteilten Trägheitsmasse und der darin enthaltenen Nuten für die Lagerungsringe verlangt zur Einhaltung der erforderlichen Parallelität eine hohe Präzision, was sich nur durch einen erheblichen Kostenaufwand realisieren läßt.

Eine betriebssichere und auf eine lange Lebensdauer des Dämpfers ausgerichtete Lagerung des Schwungringes in dem Dämpfergehäuse zu erreichen, soll durch eine andere bekannte Lösung dadurch erreicht werden, daß der Schwungring oder das ihn umschließende Gehäuse mit einem nichtmetallischen Werkstoff belebt oder in den Spalten freischwimmende, dünne, nichtmetallische Scheiben eingelegt sind. Als V/erkstoff für die Beschichtung der Funktionsflächen werden Kork oder Kunstharzfolien verwendet.

Der Einsatz von Kork hat den Nachteil, daß dieser sich schlecht bearbeiten läßt und sehr zum Ausbröckeln neigt. Das Beschichten des Schwungringes oder der entsprechenden Flächen im Gehäuse ist mit einer .Reihe von Schwierigkeiten. verbunden. So erfordert die Vorbearbeitung der Teile zum Aufbringen der Kunststoffschichten äußerste Exaktheit und Sauberkeit, was bei einer Großserienfertigung nur sehr schwer möglich ist. Schon die geringsten Spuren einer Korrosion oder von Fettigkeit auf den Metallflächen verhindern eine einwandfreie Verbindung. Das Lösen der Kunststoffschicht wäre eine unausbleibliche Folge, wodurch es zum Festklemmen des Schwungringes kommen kann.

Zweck der Erfindung ist, die Herstellungskosten und Fertigungszeiten für die Produktion von Viskositätsdrehschwingungsdäuij fern erheblich zu senken und gleichzeitig deren Qualität z\\ :iteimern.

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen funktionstechnisch günstigeren Viskositätsdrehschwiügungsdämpfer zu schaffen, bei dem die Masse des Gehäuses nur noch, einen Bruchteil von der des Schwungringes beträgt und gleichzeitig die ansonsten aufwendige Lagerungsausführung am Schwungring oder im Gehäuse entfällt.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß das Gehäuse aus einem Trägerkörper und einem nichtmetallischen, unelastischen Aufnahmekörper besteht, dessen Werkstoff vorzugsweise aushärtbarer unter Wärme abbindender Kunststoff auf Polyester-, Phenol- oder Epoxidharzbasis mit Füllung aus Baumwo11gewebe, Textilschnitzel, Viskoseseide oder Glasfaser ist und der auf den Trägerkörper aufgepreßt oder aufgegossen ist, wobei der einseitige Deckel ebenfalls aus Kunststoff besteht·

Ein Merkmal der Erfindung ist, daß der Aufnahmekörper an seinen äußeren Außenflächen eine metallische Schutzhülle aufweist. Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, das Gehäuse aus einem einzigen Körper herzustellen· Ein weiteres Merkmal der Erfindung ist, daß die äußeren und inneren Außenflächen des aus einem Körper bestehenden Gehäuses eine Schutzhülle aufweisen·

Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß das aus einem ψ Körper bestehende Gehäuse nur an seiner äußeren Außenfläche eine Schutzhülle besitzt. Auch hat es sich als vorteilhaft erwiesen, nur am Außenumfang des Gehäuses eine Schutzhülle anzuordnen·

Ein Merkmal der Erfindung ist, daß der Deckel ringförmige Muten aufweist, welche mit angearbeiteten Stegen des Gehäuses korresspondieren. Dabei ist es vorteilhaft, daß in die Nuten und Stege fiillen zur Aufnähme von Klebstoff eingearbeitet sind.

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Diese Ausführungsart des Viskositäts-Drehschwingungsdämpfers bringt neben den bereits erläuterten funktionstechnischen Verbesserungen durch die spanlose Genauformgebung des Stützkörpers und den Wegfall der speziellen Gestaltung der Lagerung, eine erhebliche Herabsetzung der Fertigungszeit und Herstellungskosten.

Die .Erfindung soll nachstehend an mehreren Ausführungsbeispielen erläutert werden.

Auf der zugehörigen Zeichnung zeigt :

Fig. 1 einen Schnitt von der Ausführungsart des Viskositäts-Drehschwingungsdämpfers der Kombination Trägerkörper und Aufnahmekörper mit übergreifendem Deckel;

Fig. 2 in Erweiterung zu Figur 1 den Trägerkörper und den mit Schutzhülle umgebenen Aufnahmekörper;

Fig. 3 bis Fig. 6 den Aufnahmekörper ohne Trägerkörper, ohne und mit in mehreren Varianten versehenen Schutzhüllen;

Fig. 7 zeigt den Axialschnitt der Fig. 5,

In Fig· 1 ist der Viskositätsdrehschwingungsdämpfer mit dem metallischen Trägerkörper 1 und dem darauf aufgegossenen oder aufgepreßten nichtmetallischen kreisringförmigen Aufnahmekörper 2 und diesem flüssigkeitsdicht abschließenden übergreifenden Deckel 3 zu erkennen.

Zur betriebssicheren Verbundbauweise von Aufnahmekörper und Trägerkörper 1 ist letzterer durch eine oder mehrere Rillen 4 und über die weitere Breite mit einer Rändelung oder Verzahnung 5 versehen.

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In dem Aufnahmekörper 2 ist der Schwungring 6, welcher am äußeren Umfang und seitlich mit nur kleinem Spalt 7 schwimmend gelagert ist, angeordnet»

Der ebenfalls aus einem Plastwerkstoff bestehende Deckel 3 greift mit seinen ringförmig eingearbeiteten Nuten 8 über die am Außen- und Innenumfang des Aufnahmekörpers 2 hervorstehenden Stege 9·· ' Die in den Stegen 9 sowie in den Nuten 8 des Deckels 3 eingedrehten Rillen 1o dienen zur Aufnahme des Klebstoffes 11 und führen somit beim Erhärten desselben zu einem geschlossenen Hing - mit der Wirkung ähnlich eines Sprengringes zu einem flüssigkeitsdichten und unlösbaren Verschluß des Aufnahmekörpers 2.

Die in dem Deckel 3 vorgesehenen Öffnungen zum Einfüllen der Dämpfungsflüssigkeit werden mit Verschlußstopfen 12 durch Einpressen oder Einkleben verschlossen. Der sich zwischen Aufnahmekörper 2 und Schwungring 6 ergebende Spalt 7 ist mit einer Dämpfungsflüssigkeit 13 ausgefüllt.

Die Fig. 2 zeigt den Schnitt eines Viskositätsdrehschwingung sdämpf er s , "bei dem der Aufnahmekörper 2 in eine mit dem Trägerkörper 1 verbundene dünnwandige metallische Schutzhülle 14 eingepreßt ist.

Der Deckel 3 ist bei dieser Ausführungsart im Aufnahmekörper 2 zentriert und lediglich über die Rillen 1o durch Kleben verbunden»

Die im Deekel 3 vorgesehenen Füllbohrungen werden durch eine eingeschraubte und zusätzlich verklebte Verschlußschraube 15 verschlossen.

In den Fig. 3-6 ist ein Viskositätsdrehschwingungsdämpfer dargestellt, bei dem der Aufnahmekörper 2 so ausgebildet ist, daß der Trägerkörper 1 entfällt·

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Die Schutzhülle 14 umgibt den Aufnahmekörper 2 teils vollständig - mit Ausnahme des Deckels 3 - teils nur vom. äußeren Umfang über die Rückwand verlaufend und' teils nur am Außenumfang·

Darüber hinaus ist der Viskositätsdrehschwingungsdämpfer in Fig. 3 gänzlich ohne Schutzhülle 14 dargestellt und hat in den Bohrungen des als Steg verlängerten Aufnahmekörpers 2 eingepreßte Metallbuchsen 16.

In der Fig. 5 ist, entgegen den anderen Darstellungen, der Schwungring 6 am Innendurchmesser des Aufnahmekörpers 2 geführt. Zu diesem Zweck sind in dem Aufnahmekörper 2, wie in Fig. 7 erkenntlich, Quernuten 17 mit keilförmigen Anflächungen 18 zur besseren Benetzung der Laufflächen mit der Dämpfungsflüssigkeit gleichzeitig mit eingepreßt.

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Claims

1. Viskositätsdrehschwingungsdämpfer für Brennkraftmaschinen, bei dem der metallische Schsungring in einem ringförmigen Gehäuse allseitig mit Spiel untergebracht ist und die zwischen Gehäuse und Schwungring bestehende Spalte mit einer hochviskosen Dämpfungsflüssigkeit ausgefüllt sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse aus einem Trägerkörper (1) und einem nichtmetallischen, unelastischen Aufnabmekörper (2) besteht, dessen Werkstoff vorzugsweise aushärtbarer unter Wärme abbindender Kunststoff auf Polyester-, Phenol- oder Epoxidharzbasis mit !Füllung aus Baumwollgewebe, Textilschnitzel, Viskoseseide oder Glasfaser ist und der auf den Irägerkörper (1) aufgepreßt oder aufgegossen ist, wobei der Deckel (3) ebenfalls aus Kunststoff besteht.

2. Viskositätsdrehschwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufnahmekörper (2) an seinen äußeren Außenflächen eine metallische Schutzhülle (14) aufweist.

3. Viskositätsdrehschwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse aus einem Körper besteht.

A. Viskositätsdrehschwingungsdämpfer nach Anspruch 1 bis 3i dadurch gekennzeichnet, daß die äußeren und inneren Außenflächen des aus einem Körper bestehenden Gehäuses eine Schutzhülle 14 aufweisen.

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5» Viskositätsdrehschwingungsdämpfer nach Anspruch. 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das aus einem Körper bestehende Gehäuse nur an seiner äußeren Außenfläche eine Schutzhülle (14) besitzt.

6. Viskositätsdrehschwingungsdämpfer nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß nur am Außenumfang des Gehäuses eine Schutzhülle (14) angeordnet ist.

7. Viskositätsdrehschwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel (3) ringförmige Nuten (8) aufweist, welche mit eingearbeiteten Stegen (9) des Gehäuses korrespondieren.

8. Viskositätsdrehschwingungsdämpfer nach Anspruch 1 und 7_t dadurch gekennzeichnet, daß in die Hüten (8) und Stege (9) Eillen (1o) zur Aufnahme von Klebstoff (11) eingearbeitet sind.

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