DE2907016C2

DE2907016C2 - Schwingungstilger für rotierende Wellen

Info

Publication number: DE2907016C2
Application number: DE2907016A
Authority: DE
Inventors: Edwin Dipl.-Ing. 5102 Würselen Hesse
Original assignee: Goetze GmbH
Current assignee: Goetze GmbH
Priority date: 1979-02-23
Filing date: 1979-02-23
Publication date: 1982-12-09
Also published as: IT7927499A0; DE2907016A1; GB2046873B; GB2046873A; FR2449829A1; IT1126388B

Description

Die Erfindung betrifft einen Schwingungstilger zum Abbau von Torsions- und/oder Biegeschwingungen in rotierenden Wellen, bestehend aus einer mit der Welle verbindbaren Nabe und einem zur Nabe konzentrisch liegenden Schwungring, wobei wenigstens eine der über einen radialen Spalt einander gegenüberliegenden Umfangsflächen der Nabe und des Schwungringes mit sich im wesentlichen in Umfangsrichtung erstreckenden radialen Ausnehmungen versahen ist, und einem in den radialen Spalt eingebrachten und beide Teile verbindenden Gummikörper.

Zur Dämpfung von Drehschwingungen, insbesondere in Antriebssträngen von Kraftfahrzeugen, werden vielfach elastische Wellenkupplungen verwendet, die gleichzeitig als Drehgelenk dienen. Durch die Übertragung des vollen Drehmomentes über die meist mit Gummifedern ausgerüsteten Wellenkupplungen tritt nur eine geringe Dämpfwirkung ein. Eine nahezu vollständige Tilgung von im Gelenkwellensysteme auftretenden Torsions- und Biegeschwingungen ist nur mit besonderen Schwingungstilgern möglich.

Das Grundprinzip der Schwingungstilger stellt sich wie folgt dar:

Die Tilger bestehen vielfach aus Nabe, Schwungring und zwischen den beiden Teilen angeordneten elastischen Körpern, die anvulkanisiert, angeklebt oder zwischen die Teile gepreßt sein können, wobei der Schwungring im Gegensatz zur drehelastischen Wellenkupplung einen zumindest dreidimensionalen Bewegungs-Freiheitsgrad besitzt und durch keine Zwangskraft, z. B. einem zu übertragenden Drehmoment, in seinem Schwingungsverhalten wesentlich beeinträchtigt wird.

Aus wirtschaftlichen Gesichtspunkten ist es heutzutage nur noch in begrenztem Umfang und, speziell auf wenige Anwendungsmöglichkeiten bezogen, interessant, Schwingungstilger durch anvulkanisierte oder angeklebte Gummikörper zu verbinden. Es ist wesentlich preiswerter, die Gummikörper mittels bekannter Verfahren in den axial sich erstreckenden Spalt zwischen Nabe und Schwungring einzubringen. Da der Gummikörper in diesem Fall durch keinen Haftvermittler mit einem der beiden Teile verbunden ist, sondern nur mit einer definierten Selbstspannung zwischen Nabe und Schwungring liegt, ergibt sich das Problem, daß der Gummikörper nicht ausreichend flxiert ist, so daß die Nabe und/oder der Schwungring axial verrutschen können, woraus ein vom angestrebten abweichendes Schwingungsverhalten des Tilgers resultiert Im Betriebszustand kann es sogar dazu führen, daß der Schwungring bei extrem hohen Schwingungen axial

ίο von der Nabe rutscht und so den Austausch des Tilgers erforderlich macht

Durch die DE-AS 11 83 743 ist bekannt, einen ringförmigen, an seinen Umfangsflächen glatten Gummikörper in den axial sich erstreckenden Spalt zwischen

is einer Nabe und einem koaxial zur Nabe liegenden Schwungring einzupressen, wobei entweder in der Nabe und/oder im Schwungring in Umfangsrichtung verlaufend radiale Ausnehmungen eingearbeitet sind, die ein irn wesentlichen wellenförmiges Querschnittsprofil aufweisen. Die radialen Ausnehmungen sind halbkreisförmig ausgebildet und weisen relativ scharfe Kanten auf. Durch den Einpreßvorgang wird der Gummikörper vorgespannt und versucht nun, auch während des Einpreßvorganges, aufgrund seiner ihm aufgezwunge nen inneren Spannung sich in den freien Raum der radialen Ausnehmung zu erstrecken. Durch die relativ scharfen Kanten besteht nun die Gefahr, daß der Gummikörper beim Einpressen beschädigt wird.

Weiterhin ist durch die GB-PS 8 47 549 bekannt,

einen Gummikörper an beiden Umfangsflächen mit im Querschnitt wulstförmigen umlaufenden Erhöhungen zu versehen, die sich im Einbauzustand in halbkreisförmige Ausnehmungen des Schwungringes und der Nabe erstrecken. Der Gummikörper wird ebenso wie bei der DE-AS 11 83 743 axial zwischen die koaxial ausgerichteten Teile gepreßt, wobei aufgrund der relativ hohen Einpreßkräfte nicht gewährleistet ist daß die Wülste auf den Umfangsflächen des Gummikörpers beim Einpreßvorgang nicht an den scharfen Kanten der Ausnehmun- gen abgeschert werden und der erwünschte Effekt der Sicherung gegen axiales Verrutschen somit erreicht wird.

Des weiteren ist durch die GB-PS 5 80 918 eine Lagerung für Maschinensockel bekannt wobei ein im Querschnitt etwa T-förmiger, gegebenenfalls mit einer konzentrischen Ausnehmung versehener Gummikörper in eine korrespondierende Ausnehmung im Boden der Halle eingelegt wird. Anschließend wird der Maschinensockel aufgesetzt Nunmehr sind eine Reihe von

so Möglichkeiten angesprochen, um ein Herausrutschen des Gummikörpers aus der Ausnehmung bei auftretenden Schwingungen zu vermeiden. Zum einen geschieht es durch das Eigengewicht der Maschine, zum anderen durch Verschraubung gegeneinander. Des weiteren ist ein mit dem Maschinensockel verschraubbarer Dübel mit sägezahnförmigem Profil vorgesehen, welcher dazu dient, den relativ weichen Gummikörper über seine gesamte axiale Länge gleichmäßig nach außen aufzuweiten. Dieser Stand der Technik betrifft keinen Drehschwingungsdämpfer, sondern eine stationäre Vorrichtung und ist auch nicht auf Drehschwingungsdämpfer zu übertragen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schwingungstilger gemäß dem Oberbegriff des Haupt- Patentanspruches konstruktiv derart zu verbessern, daß sich der Gummikörper ohne Beschädigung in den axial zwischen Nabe und Schwungring verlaufenden Spalt einbringen läßt und eine nahezu optimale Sicherheit

gegen axiales Verrutschen der zu verbindenden Teile bietet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Ausnehmungen ein sägezahnförmiges Querschnittsprofil aufweisen. Mit dieser ebenso einfachen wie auch wirkungsvollen Maßnahme werden die Nachteile des Standes der Technik weitestgehend ausgeschaltet Durch die Wahl dieses Querschnittsprofiles ist im Einbauzustand zwischen dem Gununikörper und dem korrespondierenden Verbindungsteil eine nahezu optimale Verklammerung gewährleistet, die ein axiales Verschieben der Teile weitestgehend ausschließt.

Ausgehend von einen an seinen Umfangsflächen glatten Gummikörper, wird weiterhin vorgeschlagen, den Gummikörper an wenigstens einer seiner Umfangsflächen zu profilieren, und zwar derart daß er vor dem Einbau sägezahnförmige Erhöhungen aufweist, die sich im Betriebszustand in die entsprechenden Ausnehmungen der Nabe und/oder des Schwungringes irstrecken.

Des weiteren besteht die Möglichkeit, daß die Erhöhungen in axialer Richtung alternierend am Innen- und Außenumfang des Gummikörpers angeordnet sind, und zwar derart, daß das Sägezahnprofil der Erhöhungen am Außenumfang axial entgegengesetzt zum Sägezahnprofil der Erhöhungen am Innenumfang des Gummikörpers gerichtet ist Durch diese widerhakenförmige Anordnung der Erhöhungen auf den Umfangsflächen des Gummikörpers wird ein axiales Verrutschen der zu verbindenden Teile nahezu unmöglich gemacht.

Die Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 einen erfindungsgemäßen Schwingungstilger im Einbauzustand,

Fig. la eine Einzelteilzeichnung des Tilgers nach Fig. 1,

Fig. 2 eine Variation des erfindungsgemäßen Schwingungstilgers im Einbauzustand,

Fig.2a eine Einzelteilzeichnung des Tilgers nach Fig. 2.

Der in Fig. 1 dargestellte Schwingungsdämpfer besteht aus einer im Querschnitt winkelförmigen Nabe 1, deren radialer Schenkel 2 mit dem radialen Flansch 3 einer Welle 4 durch Schrauben 5 verbunden ist, und einem zum axialen Schenkel 6 der Nabe 1 koxialen Schwungring 7. Beide Teile 1 und 7 sind durch einen Gummikörper 8 miteinander verbunden, wobei an der Innenumfangsfläche 9 des Schwungringes 7 in I Imfangsrichtung verlaufend radiale Ausnehmungen 10 in Form eines Sägezahnprofiles eingebracht sind, in die sich der Gummikörper 8 im Einbauzustand erstreckt.

Fig. la zeigt den Schwingungsdämpfer aus Fig. 1 in seinen Einzelteilen, wobei die Pfeile die Einbaurichtung andeuten. Die Nabe 1 wird derart in den Schwungring 7 eingebracht daß der axiale Schenkel 6 der Nabe 1 koaxial zur Innenumfangsfläche 9 des Schwungringes 7 ^s liegt Anschließend wird der an seinen Umfangsflächen 11, 12 glatte Gummikörper 8 durch ein nicht dargestelltes Werkzeug in den sich axial erstreckenden Spalt 13 der koaxial zueinander liegenden Nabe 1 und Schwungring 7 gepreßt Ist dies geschehen, erstreckt sich der Gummikörper 8 aufgrund seiner ihm durch den Einpreßvorgang aufgezwungenen inneren Kraft in die an der Innenumfangsfläche 9 des Schwungringes 7 eingebrachten sägezahnförmigen Ausnehmungen 10 und verhindert so ein axiales Verrutschen des Schwungringes 7 gegenüber der Nabe I. Anschließend kann der nun einbaufertige Schwingungsdämpfer an den Kunden geschickt oder mit der nicht dargestellten Welle verbunden werden.

Der in Fig.2 dargestellte Schwingungsdämpfer

besteht aus einer gegossenen Nabe 14, die auf dem abgesetzten Ende 15 einer Welle 16 angeordnet ist. Die Nabe 14 weist an ihrer Außenumfangsfläche 17 eine umlaufende sägezahnförmige Ausnehmung 18 auf. Koaxial zur Nabe 14 ist ein Schwungring 19 angeordnet,

dessen Innenumfangsfläche 20 ebenfalls mit sägezahnförmigen umlaufenden Ausnehmungen 21 versehen ist. Ein zwischen den beiden Teilen 14, 19 angeordneter Gummikörper 22 erstreckt sich in die Ausnehmungen 18, 21 der Nabe 14 und des Schwungringes 19 und

verbindet sie.

F i g. 2a zeigt den Schwingungsdämpfer aus F i g. 2 in seinen Einzelteilen, wobei die Pfeile die Einbaurichtung andeuten. Der Gummikörper 22 weist an seinen Umfangsflächen 23, 24 radiale Erhöhungen 25, 26 in

Form eines Sägezahnprofiles auf, wobei das Sägezahnprofil der Erhöhungen 25 am Außenumfang 23 axial entgegengesetzt zum Sägezahnprofil der Erhöhungen 26 am Innenumfang 24 gerichtet ist. Beim Zusammenbau des Schwingungstilgers wird zuerst der Gummikör·

per 22 in den Schwungring 19 gedrückt, wobei sich die Erhöhungen 25 auf der Außenumfangsfläche 23 des Gummikörpers 22 in korrespondierende Ausnehmungen 21 an der Innenumfangsfläche 20 des Schwungringes 19 erstrecken. Anschließend wird die Nabe 14, deren

Außenumfangsfläche 17 ebenfalls eine Ausnehmung 18 aufweist, axial durch ein nicht dargestelltes Werkzeug in den Schwungring gepreßt, wobei sich im Einbauzustand die Erhöhungen 26 auf der Innenumfangsfläche 24 des Gummiringes 22 in die korrespondierende Ausnehmung

18 der Nabe 14 erstrecken. Anschließend kann der nun fertige Schwingungstilger verpackt oder auf eine nicht dargestellte Welle gedruckt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Schwingungstilger zum Abbau von Torsions- und/oder Biegeschwingungen in rotierenden Wellen, bestehend aus einer mit der Welle verbindbaren Nabe und einem zur Nabe konzentrisch liegenden Schwungring, wobei wenigstens eine der Ober einen radialen Spalt einander gegenüberliegenden Urr,-fangsflächen der Nabe und des Schwungringes mit sich im wesentlichen in Umfangsrichtung erstrekkenden radialen Ausnehmungen versehen ist, und einem in den radialen Spalt eingebrachten und beide Teile verbindenden Gummikörper, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen (10,18, 21) ein sägezahnförmiges QuerschnittsproFil aufweisen.

2. Schwingungstilger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gummikörper an seinen Umfangsflächen sägezahnförmige Erhöhungen aufweist, wobei die Erhöhungen (25) am Außenumfang (23) axial entgegengesetzt zu den Erhöhungen (26) am Innenumfang gerichtet sind.