DE3340258A1

DE3340258A1 - Drehschwingungstilger/-daempfer

Info

Publication number: DE3340258A1
Application number: DE19833340258
Authority: DE
Inventors: Hans 5093 Burscheid Deuring
Original assignee: Goetze GmbH
Current assignee: Goetze GmbH
Priority date: 1983-11-08
Filing date: 1983-11-08
Publication date: 1985-05-23
Also published as: DE3340258C2

Description

DrehschwingungstilgerI-dampfer
Die Erfindung betrifft einen Drehschwingungstilger/-dämpfer, bestehend aus einer mit einem korrespondierenden Maschinenteil drehfest verbindbaren Nabe, einem Schwungring sowie einem zwischen Nabe und Schwungring einvulkanisierten Elastomerkörper, der mit einer oder mehreren eingeformten Ausnehmungen zur Aufnahme eines Dämpfungsmediums versehen ist.
Durch die DE-PS 31 34 310 ist bereits eine Einrichtung zur Dämpfung (Tilgung) von Schwingungen im Antriebsstrang von Kraftfahrzeugen der angesprochenen Gattung bekannt.
Durch in axialer Richtung verlaufende Ausnehmungen, Schlitze oder dergleichen ist die Frequenzlage der Torsions- und Biege-Eigenschwingungen des Schwingungstilgers beeinflußbar.
Ferner ist der DE-OS 27 14 230 ein Drehschwingungsdämpfer für Kolbenkraftmaschinen mit mehreren Dämpfungsmassen zu entnehmen. Zwischen zwei metallischen Einzelmassen ist ein Arbeitsraum für das Dämpfungsmedium gebildet. An den einander gegenuerliegenden Wirkflächen der Einzelmassen sind unterschiedlichste Profile ausgebildet, wobei die Schwingenergie im viskosen Dämpfungsmedium durch verbesserte Scherung umgewandelt werden soll. Nachteilig ist hier zu bemerken, daß bei Relativbewegung der Einzelmassen gegeneinander ein Strömen des Mediums von einem Baum in den anderen durch Unelastizität der Profile nahezu unterbunden und somit die Wirkungsweise des Dämpfers in erheblichem Maße eingeschränkt wird. Drehschwingunstilger mit Federelementen mit geringer Eigendämpfung geben die gespeicherte Energie praktisch ungedämpft ab. Sie sind zum verlustarmen Abbau von Spannungsspitzen gut geeignet.
Drehschwingungstilger mit Federelementen aus elastomeren Materialien können in ihrer Eigendämpfung in so weiten Grenzen variiert werden, daß sich bei Verwendung von hochdämpfenden Elastomeren ein fließender Ubergang zum Schwingungsdämpfer ergibt.
In Motoren und in steigendem Maß in Antriebssträngen von Kraftfahrzeugen werden Elastomer-Tilger auch zur Geräuschminderung eingesetzt. Beengte Bauräume, die Forderung nach geringem Gewicht und der Zwang zu niedrigen Eigenfrequenzen führen zu weichen Elastomermischungen, die eine geringe Eigendämpfung haben und deshalb für eine Geräuschminderung bei niedrigen Frequenzen schlecht geeignet sind.
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, einen vulkanisierbaren viskoelastischen Drehschwingungstilger, wie er etwa in der DE-OS 27 14 230 beschrieben ist, so zu konzipieren, daß er der Forderung nach geringem Bauraum, einer niedrigen Eigenfrequenz sowie der Geräuschminderung gerecht wird.
Diese Aufgabae wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Ausnehmungen durch zwei im wesentlichen in Umfangsrichtung verlaufende, im Betriebszustand relativ zueinander verschiebbare Hauptflächen gebildet sind, die aus dem Elastomerkörper einstückig herausgeformte Strömungshindernisse aufweisen. Der Elastomerkörper dient somit sowohl als Feder zwischen Nabe und Schwungring als auch als Reservoir für das Dämpfungsmedium. Durch die Relativbewegung zwischen Nabe und Schwungring und somit auch zwischen den beiden Hauptflächen findet eine kont inuierliche Verkleinerung beziehungsweise Vergrößerung der einzelnen Arbeitsräume statt. Die angeformten Strömungshindernisse bewirken nun, daß das an sich inkompressible Dämpfungsmedium mit gewisser Zeitverzögerung in den nächsten Arbeitsraum überströmen kann. Durch Abstimmung der Elastomerfeder hinsichtlich ihrer Gummimischung sowie der Viskosität des Dämpfungsmediums wird ein Drehschwingungstilger geschaffen, der höchsten Ansprüchen genügt.
Aus formtechnischen Gründen ist es hierbei sinnvoll und aus funkt ions technischen Gründen notwendig, die Strömungshindernisse so auszubilden, daß sie ein rippenförmiges Profil aufweisen, welches vorzugsweise in Längsrichtung der Ausnehmungen verläuft. Durch diese Anordnung ist gewährleistet, daß keine Hinterschneidungen gebildet werden müssen, die den Herstellungsprozeß erheblich verteuere würden, und die Funktion ist gesichert.
Einem weiteren Gedanken der Erfindung gemäß erstrecken sich die Rippen bis nahe an die korrespondierende Hauptfläche. Durch diese Maßnahme kann nicht zuletzt die Hysterese des Schwingungstilgers in einem breiten Spielraum positiv beeinflußt werden.
Des weiteren besteht die Möglichkeit, daß sich die Rippen, von beiden Hauptflächen ausgehend, in Richtung der gegenüberliegenden Hauptfläche erstrecken und gegebenenfalls alternierend ausgebildet sind. Auf diese Weise können unterschiedlichste Arbeitsräume mit unterschiedlichsten Volumina gebildet werden.
Zwecks weiterer Beeinflussung der Strömungscharakteristik des Dämpfungsmediums wird vorgeshlagen, daß die Rippen im Bereich ihrer freien Enden konisch zulaufen. Damit ist gegenüber der DE-OS 27 14 230 der Vorteil verbunden, daß bei höchsten Beanspruchungen die Rippen im Bereich ihrer freien Enden abgebogen werden und so einer Beschädigung des Tilgers/Dämpfers entgegenwirken können. Der Tilger/ Dämpfer kann jedoch auch von vorneherein so abgestimmt werden, daß erst bei einer vorgegebenen Frequenz ein verstärkter Strom des Mediums stattfinden kann. Ferner besteht die Möglichkeit, die freien Enden der Rippen abzurunden.
Der Abstand zwischen den einzelnen (alternierenden) Rippen sollte hierbei mindestens ihrer zweifachen Stärke entsprechen, um so einen genügend großen Vorratsraum für das vorzugsweise tixotrope Dämpfungsmedium zu schaffen.
Die Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen: Figuren 1 - 4 Konstruktive Ausbildungen des Erfindungsgedankens bei unterschiedlichen Drehschwingungs tilgern.
Die Figuren 1 und 2 zeigen einen Drehschwingungstilger, der aus einer abgestuften Blechnabe 1 sowie einem konzentrisch dazu angeordneten, ebenfalls aus Blech gezogenen, abgestuften Schwungring 2 besteht. Zwischen Nabe 1 und Schwungring 2 erstreckt sich ein mit beiden Teilen zusammenvulkanisierter Elastomerkörper 3, in dem von beiden Strinflächen 4,5 ausgehend, alternierende in axialer Richtung verlaufende Ausnehmungen 6,7 eingeformt sind. Die Ausnehmungen 6,7 werden durch umfangsseitige Hauptflächen 8,9 begrenzt. Aus dem Elastomerkörper 3 einstückig herausgeformt sind, von beiden Stirnflächen 4,5 ausgehend, etwa axial sich erstreckende lappenfbrmige Dichtelemente 10,11. Figur la zeigt den entformten Zustand , während Figur lb den fertigen Drehschwingungstilger widerspiegelt. Die Lappen 10,11 sind im Bereich ihrer freien Enden 12,13 verdickt ausgebildet.
Der Schwungring 2 ist im stirnseitigen Bereich seiner äußeren Umfangæfläche 14 mit entsprechenden Nuten oder Hinterschneidungen 15,16 zur Aufnahme der verdickten Bereiche 12,13 der Lappen 10,11 versehen. Die Lappen 10,11 sind, ausgehend von dem Bereich 17, der im umgestülpten Zustand nicht mit dem Schwungring 2 zusammenwirkt, mit in axialer Richtung auf die Ausnehmungen 6,7 zu verlaufenden Strömungshindernissen in Form von rippenartigen Erhebungen 18 versehen, die sich bis in die Ausnehmungen 6,7 hinein fortsetzen (Figur 2). Im Bereich der Ausnehmungen 6,7 sind schwungringseitig ebenfalls Rippen 19 in den Elastomerkörper 3 eingeformt. Die alternierend ausgebildeten und ineinanderliegenden Rippen 18,19 bilden den Arbeitsraum 20 für das einzufüllende tixotrope Medium 21 Ist dieses eingefüllt, werden die Lappen 10,11 radial nach außen umgestülpt, wobei die Verdickungen 12,13 in den Nuten 15,16 des Schwungringes 2 zu liegen kommen und dort mit dem Schwungring 2 durch Verkleben verbunden werden.
In den Figuren 3 und 4 ist ein vom konstruktiven Aufbau her ähnlicher Drehschwingungstilger, wie vorab beschrieben, dargestellt. Das hochviskose und gummiverträgliche Dämpfungsmedium 21 erstreckt sich ebenfalls in einen durch alternierende Rippen 18,19 unterteilten Arbeitzsraum. Die Rippen 18,19 laufen hierbei etwa konisch zu und sind im Bereich ihrer freien Enden 22,23 abgerundet ausgebildet. Die Abdichtung der Arbeitsräume 20 erfolgt durch eingedrückte, an sich bekannte Radial-Wellendichtringe 24.

Claims

Patentansprüche: 1. Drehschwingungstilger/-dämpfer, bestehend aus einer mit einem korrespondierenden Maschinenteil drehfest verbindbaren Nabe, einem Schwungring sowie einem zwischen Nabe und Schwungring einvulkanisierten Elastomerkörper, der mit einer oder mehreren eingefonmten Ausnehmungen zur Aufnahme eines Dämpfungsmediums versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen (6,7) durch zwei im wesentlichen in Umfauggrichtuag verlaufende, im Betriebszustand relativ zueinander verschiebbare Eauptflächen (8,9) gebildet sind, die aus dem Elastomerkörper (3) einstückig herausformte Stromungshindernisse (18,19) aufweisen.
2. Drehschwingungstilger/-dämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungshindernisse (18,19) ein rippenförmiges Profil aufweisen.
3. Drehschwingungstilger/-dämpfer nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippen (18, 19) in Lngsrichtung der Ausnehmungen (6,7) verlaufen.
4. Drehschwingungstilger-dämpfer nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Rippen (18,19) bis nahe an die korrespondierende Hauptfläche (8 oder 9) erstrecken.
5. Drehschwingungstilger/-dämpfer nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippen (18, 19), von beiden Hauptflächen (8,9) ausgehend, sich in Richtung der gegenuerliegenden Hauptfläche (9,8) erstrecken.
6. Drehschwingungstilger/-tämpfer nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippen (18, 19) alternieread ausgebildet sind.
7. Drehschwinguags tilger/-dämpfer nach den Ansprüchen 1 bis 6 dadurch gekenazeichnet, daß die Rippen (18,19) im Bereich ihrer freien Enden konisch zulaufen.
8. Drehschwingungstilgerl-dämpfer nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die freien Rippenenden (22,23) abgerundet ausgebildet sind.
9. Drehschwingungstilger/-dämpfer nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der einzelnen Rippen (18,19) zueinander mindestens ihrer Materialdicke entspricht.
10. Drehschwingungstilger/-dämpfer nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekenazeichnet, daß die durch die Rippen (18,19) begrenzten Zellen (20) mit einem tixotropen Dämpfungsmedium (21) gefüllt sind.