DE3340259C2

DE3340259C2 - Drehschwingungstilger

Info

Publication number: DE3340259C2
Application number: DE19833340259
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: 1985-10-31
Also published as: DE3340259A1

Abstract

Ein aus Nabe, Schwungring und Elastomerkörper bestehender Drehschwingungstilger ist einstückig zusammenvulkanisiert. Beim Vulkanisieren werden sowohl Ausnehmungen in den Elastomerkörper eingeformt als auch einstückig aus dem Elastomerkörper herausgeformte lappenförmige Dichtelemente gebildet. Die Dichtelemente werden nach dem Füllen der Ausnehmungen mit einem tixotropen oder viskosen Medium durch die Lappen verschlossen, indem diese in Richtung des gegenüberliegenden Bauteiles (Nabe oder Schwungring) umgestülpt und mit diesem verbunden werden.

Description

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Elastomerkörper herausgeformten Dichtelementen zu verschließen, ist einem mehrteiligen, festklemmbaren System, wie es etwa in der DE-AS 17 75 432 angesprochen ist, weder zu entnehmen noch ist es dadurch nahegelegt Die Mehrkosten des erfindungsgemäßen Drehschwingungstilgers wurden hierbei auf die vernachlässigbaren Materialkosten für die Dichtelemente beschränkt sein, die jedoch in keinem Verhältnis zu den Kosten für die aufwendige Montage des vorab angesprochenen Tilgers stehen.

Die Dichtelemente sind hierbei lappenförmig ausgebildet und können je nach Anzahl der mit der Dämpfungsflüssigkeit gefüllten Ausnehmungen, in Umfangsrichtung gesehen, einstückig ausgebildet sein. Ob Nabe und Schwungring konzentrisch ineinanderliegen und die Ausnehmungen sich ein- oder beidseitig offen in axialer Richtung erstrecken, oder aber Nabe und Schwungring axial nebeneinander oder gar versetzt zueinander angeordnet sind und die Ausnehmungen hierbei in radialer Richtung verlaufen oder aber umlaufend ausgebildet sind, ist für den Erfindungsgedanken unerheblich. Wichtig hierbei ist lediglich die zusätzliche, nach außen abdichtende, einstückig aus dem Elastomerkörper herausgeformte Verschlußmöglichkeit der Ausnehmungen.

Einem weiteren Gedanken der Erfindung gemäß sind die Lappen, in Richtung des jeweils gegenüberliegenden Bauteiles weisend, umgestülpt und mit diesem Bauteil verbunden.

Eine Reihe von Möglichkeiten bietet sich hierbei in Abhängigkeit vom jeweiligen konstruktiven Aufbau des Schwingungstilgers an, um eine Verbindung der Lappen mit dem jeweils gegenüberliegenden Bauteil zu realisieren. Zum einen besteht die Möglichkeit, im Bereich des Eiastomerkörpers rund um die Ausnehmungen eine Dichtzone zu schaffen, die z. B. durch Verklebung der Lappen mit dem Elastomerkörper in diesen Bereichen erfolgt, um den Rest der Lappen dann weiter, gegebenenfalls unter Eigenspannung, bis zum gegenüberliegenden Bauteil zu führen. Dies ist sinnvoll bei Tilgern mit großen *iuslenkungen in Umfangsrichtung, um so die Lappen im Bereich ihrer Verbindungsstelle mit dem Elastomerkörper nicht zu zerstören. Zum anderen ist es auch denkbar, durch gezielte Ausbildung der Lappen und/oder des gegenüberliegenden Bauteiles durch Umstülpung der Lappen, z. B. durch Verklebung mit dem Bauteii, eire Verbindung herbeizufü? ren.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung ist darin zu sehen, daß die Lappen im Bereich der Nabe aus dem Elastomerkörper herausgeformt, in Richtung des Schwungringes umgestü'pt und mit diesen verbunden sind.

Liegen die Lappen nur lose oder gegebenenfalls unter Eigenspannung an dem gegenüberliegenden Bauteil an, so kann, einem weiteren Gedanken der Erfindung gemäß, am freien Ende der Lappen eine in Richtung des mit den Lappen zu verbindenden Bauteiles wirkende Andruckeinrichtung vorgesehen werden. Diese Variante weist folgende Vorteile auf:

Mit Hilfe der Andruckelemente, die vorzugsweise aus Federn gebildet sind, wird zum einen eine Dichtstelle gebildet, die das Austreten der Dämpfungsflüssigkeit verhindert. Zum anderen wird zu der Flüssigkeitsdämpfung noch eine zusätzliche Reibungsdämpfung erzielt, die sich bei der Gesamtauslegung des Schwingungstilgers hinsichtlich des Bauraumes und der Materialauswahl positiv auswirken kann.

Ferner besteht die Möglichkeit, die Lappen im Bereich ihrer freien Enden verdickt auszubilden, wobei

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60 diese Bereiche dann in korrespondierende Ausnehmungen oder Nuten am jeweils gegenüberliegenden Bauteil eingreifen. Die Lappen können dort sowohl verklebt als auch nur eingeknüpft werden.

Einer weiteren Ausgestaltung des Erfindungsgedankens entsprechend sind die Lappen profiliert ausgebildet, um so gegebenenfalls herstellungstechnischen und/ oder konstruktiven Gegebenheiten gerecht zu werden, die sich auf eine sichere und auf die Lebensdauer des Schwingungstilgers bezogene, absolut dichte Verbindung zwischen den Lappen und den jeweils damit zu verbindenden Bauteilen beziehen. Aus formtechnischen Gründen ist es hierbei dann sinnvoll, daß das Profil sich bis in die im Elastomerkörper eingeformten Ausnehmungen hinein erstreckt

Eine mögliche Gestaltung der Lappen besteht darin, das Profil aus in Längsrichtung der Lappen und/oder der Ausnehmungen verlaufenden Rippen. Erhebungen oder dergleichen auszubilden, wobei die Rippen im Bereich der Ausnehmungen vorzugsweise gegeneinander gerichtet und alternierend ausgebuht sind. Damit ist der Vorteil verbunden, daß die Dämpfungsflüssigkeit im Verlauf einer vollen Schwingung unter Aufwand von Quetschbarkeit von einer sich verengenden in eine sich erweiternde Kammer des Arbeitsraumes vor- und zurückge jrängt wird, wobei der Anteil der Scherung möglichst klein gehalten wird.

Eine bevorzugte Ausgestaltung des Arbeitsraumes für die Dämpfungsflüssigkeit wird darin gesehen, daß die Rippen von Nabe und Schwungring ausgehend ineinanderliegen und sich jeweils bis nahe an die gegenüberliegende Fläche erstrecken. Durch diese spezielle Ausbildung des Arbeitsraumes wird bei gleichzeitiger guter Dämpfung von Schwingungen eine erhebliche Geräuschminderung erzielt

Als bevorzugtes Dämpfungsmedium wird hierbei auf thixotrope Medien zurückgegriffen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen

Fig. 1—4 konstruktive Ausbildungen des Erfin-dungsgedankens bei unterschiedlichen Drehschwingungstilgern.

F i g. 1 zeigt einen Drehschwingungstilger, der aus einer winkelförmigen, aus Blech gezogeren Nabe 1, einem konzentrisch dazu angeordneten Schwungring 2 sowie einen zwischen Nabe 1 und Schwungring 2 angeordneten und mit beiden Teilen zusammenvulkanisierten Elastomerkörper 3 besteht. In den Elastomerkörper

3 sind durch ein nicht weiter dargestelltes Vulkanisierwerkzeug in axialer Richtung verlaufende, einseitig offene Ausnehmungen 4 eingebracht worden, die zur Ajfnahme eines tixotropen Mediums 5 dienen. Aus dem Elastomerkörper 3 einstückig herausgeformt ist im Bereich der Nabe 1 ein sich in axialer Richtung erstreckendes, umlaufend ausgebildetes lappenförmigej Dichtelement 6 (gestrichelt dargestellt). Sind die Ausnehmungen

4 mit dem thixotropen Medium 5 gefüllt, wird der Lappen 6 radial nach ."'jßen in Richtung des Schwungringes 2 umgestülot Im Bereich der Stirnfläche 7 des Elastomerkörpers 3 ist der Lappen 6 mit demselben durch Klebung verbunden und bildet hier die Dichtsteile 8, um ein Austreten des Mediums 5 zu verhindern. Der Restbereich 9 des Lappens 6 wird der Kontur des Schwungringes 2 folgend weiter umgestülpt. Der Schwungring 2 ist im Bereich des Lappens 6 abgestuft 10 ausgebildet. Der Lappen 6 wird so weit umgestülpt, bis sein freies Ende Il auf dem abgestuften Bereich 10 des Schwung-

ringes 2 lose aufliegt. Eine von ihrer Federkraft her abzustimmende Andruckeinrichtung 12 wird im Bereich des freien Lappenendes 11 aufgebracht. Sie übt in radialer Richtung eine definierte Kraft auf den Lappen 6 und somit auf den Schwungring 2 aus. Die Kraft ist so einzustellen, daß eine Reibung zwischen den Lappenbereichen 11 und dem Schwungring 2 möglich ist, um so die Frequenz des Drehschwingungstilgers weiter positiv beeinflussen zu können. Die radiale Wandstärke der Andruckeinrichtung 12 ist dabei vorzugsweise so ausgelegt, daß sie mit der äußeren Umfangsfläche 13 des Schwungringes 2 zusammenfällt.

Der Drehschwingungstilger gemäß F i g. 2 besteht ebenfalls aus einer winkelförmigen Nabe 14, einem abgeschrägten Schwungring 15 sowie einem zwischen beiden Körpern einvulkanisierten Elastomerkörper 16. Nabe 14 und Schwungring 15 liegen hier etwa axial nebeneinander. In den Elastomerkörper 16 sind am Umfang gleichmäßig verteilt radial von auLSen sich radial nach innen erstreckende Ausnehmungen 17 eingeformt, die mit einer gummiverträglichen Dämpfungsflüssigkeit 18 gefüllt sind. Schwungringseitig sind aus dem Elastomerkörper 16 radial nach außen sich erstreckende lappenförmige Dichtelemente 19 herausgeformt (gestrichelt gezeichnet), die nach dem Füllen der Ausnehmungen 17 mit dem Elastomerkörper 16 und der äußeren Umfangsfläche 20 verklebt werden.

Die F i g. 3a, b und 4 zeigen einen Drehschwingungstilger, der — ähnlich F i g. 1 — aus einer abgestuften Blechnabe 21 sowie einem konzentrisch dazu angeordneten, ebenfalls aus Blech gezogenen, abgestuften Schwungring 22 besteht. Zwischen Nabe 21 und Schwungring 22 erstreckt sich ein mit beiden Teilen zusammenvulkanisierte Elastomerkörper 23, in welchen, von beiden Stirnflächen 24, 25 ausgehend, alternierende in axialer Richtung verlaufende Ausnehmun-

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gen AU, X/ CIUgCiWI 1111 aiiiu. v-iua ut^iu L^maivui^i ivui pci 23 einstückig herausgeformt sind von beiden Stirnflächen 23,24 ausgehend etwa axial sich erstreckende lappenförmige Dichtelemente 28,29. F i g. 3a zeigt den entformten Zustand, während F i g. 3b den fertigen Drehschwingungstilger widerspiegelt Die Lappen 28,29 sind im Bereich ihrer freien Enden 30,31 verdickt ausgebildet Der Schwungring 22 ist im sti. nseitigen Bereich seiner äußeren Umfangsfläche 32 mit entsprechenden Nuten oder Hinterschneidungen 33, 34 zur Aufnahme der verdickten Bereiche 30,31 der Lappen 28,29 versehen. Die Lappen 28,29 sind ausgehend von dem Bereich 35, 36, der im umgestülpten Zustand nicht mit dem Schwungring 22 zusammenwirkt, mit in axialer Riehtung auf die Ausnehmungen 26,27 zu verlaufenden, rippenartigen Erhebungen 37 versehen, die sich bis in die Ausnehmungen 26,27 hinein fortsetzen (F i g. 4). Im Bereich der Ausnehmungen 26,27 sind schwungringseitig ebenfalls Rippen 38 in den Elastomerkörper 23 eingeformt Die alternierend ausgebildeten und ineinanderliegenden Rippen 37,38 bilden den Arbeitsraum 39 für das einzufüllende thixotrope Medium 41. Ist dieses eingefüllt, werden die Lappen 28,29 radial nach außen umgestülpt, wobei die Verdickungen 30,31 in den Nuten 33, 34 des Schwungringes 22 zu liegen kommen und dort mit dem Schwungring 22 durch Verkleben verbunden werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

1 2 chen 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die AusPatentansprüche: nehmungen (4, 17, 26, 27) mit einem thixotropen Medium (5,18,41) gefüllt sind.

1. Drehschwingungstilger, bestehend aus einer mit

einem korrespondierenden Maschinenteil drehfest 5

verbindbaren Nabe, einem Schwungring sowie einem zwischen Nabe und Schwungring einvulkanisierten, mit einer oder mehreren eingeformten Aus- Die Erfindung betrifft einen Drehschwingungstilger, nehmungen versehenen Elastomerkörper, da- bestehend aus einer mit einem korrespondierenden Madurch gekennzeichnet, daß die Ausneh- io schinenteil drehfest verbindbaren Nabe, einem mungen (4,17,26,27) durch einstückig mit dem EIa- Schwungring sowie einem zwischen Nabe und stomerkörper (3,16, 23) verbundene Dichtelemsnte Schwungring einvulkanisierten, mit einer oder mehre-(6,19,28,29) verschließbar sind. ren eingeformten Ausnehmungen versehenen Elasto-

2. Drehschwingungstilger nach Anspruch 1, da- merkörper.

durch gekennzeichnet, daß die Dichtelemente (6,19, 15 Durch die DE-PS 31 34 310 ist bereits eine Einrich-

28,29) lappenförmig ausgebildet sind. tung zur Dämpfung (Tilgung) von Schwingungen im An-

3. Drehschwingungstilger nach den Ansprüchen 1 triebsstrang von Kraftfahrzeugen der angesprochenen und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lappen (6, Gattung bekannt Durch in axialer Richtung verlaufen-28, 29) in Umfangsrichtung umlaufend ausgebildet de Ausnehmungen, Schlitze oder dergleichen ist die Fre- $ind. 20 quenzlage der Torsions- und Biege-Eigenschwingungen

4. Drehsehsringungstilger nach den Ansprüchen 1 des Schwingungstilgers beeinflußbar.

bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Lappen (6,19, Ferner ist durch die DE-AS 17 75 432 ein Dreh-28, 29) in Richtung des jeweils gegenüberliegenden schwingungstilger bekannt, der aus einer Reihe von EinBauteiles (1,14,22) umgestülpt und mit diesem dich- zelteilen besteht, die in bestimmter Reihenfolge zusamtend verbunden sind. 25 mengebaut und festgeklemmt werden, um so im Einbau-

5. Drehschwingungstilger nach den Ansprüchen 1 zustand eine definierte Lage zueinander einnehmen zu bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Lappen (6,28, können. Elastomerkf-rper, die sich zwischen einzelnen 29) im Bereich der Nabe (1,21) aus dem Elastomer- Bauteilen erstrecken, weisen Ausnehmungen auf, die körper (3, 23) herausgeformt, in Richtung des mit einer zähen Flüssigkeit gefüllt sind. Die Abdichtung Schwungringes (2, 22) umgestülpt und mit diesem 30 der einzelnen Ausnehmungen in den Elastomerkörpern dichtend verbunden sind. erfolgt durch weitere flächenförmig an den Elastomer-

6. Drehschwingungstilger nach den Ansprüchen 1 körper anlegbare und gegen diese verspannbare metalbis 5, dadurch gekennzeichnet daß am freien Ende lische Bauteile.

(11) der Lappen (6) eint L-i Richtung des mit den Analog dazu ist die AU-PS 2 19 952 zu sehen, die

Lappen (6) zu verbindenden BvJteile (1) wirkende 35 einen Schwingungstilger offenbart, der aus einer Viel-

Andruckeinrichtung(12) vorgesehen ist. zahl von Teilen besteht Auch hier sind im Bereich der

7. Drehschwingungstilger nach den Ansprüchen 1 Schwungelemente Verdrängungsräume für ein viskoses bis 6, dadurch gekennzeichnet daß die Andruckein- Medium gegeben, die mittels Stopfen oder dergleichen richtung (12) aus einer Feder besteht nach außen abgedichtet sind.

8. Drehschwingungstilger nach den Ansprüchen 1 40 Drehschwingungstilger mit Federelementen mit gebis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Lappen (28, ringer Eigendämpfung geben die gespeicherte Energie 29) im Bereich ihrer freien Enden (30, 31) verdickt praktisch ungedämpft ab. Sie sind zum verlustarmen ausgebildet sind, um in korrespondierende Nuten Abbau von Spannungsspitzen gut geeignet

(33, 34) am jeweils gegenüberliegenden Bauteil (22) Drehschwingungstilger mit Federelementen aus ela-

einzugreifen. 45 stomeren Materialien können in ihrer Eigendämpfung

9. Drehschwingungstilger nach den Ansprüchen 1 in so weiten Grenzen variiert werden, daß sich bei Verbis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Lappen (6,19, Wendung von hochdämpfenden Elastomeren ein flie-28, 29) durch Verklebung mit dem jeweils gegen- Bender Übergang zum Schwingungsdämpfer ergibt
überliegenden Bauteil (1,14,22) verbunden sind. In Motoren und \u steigendem Maß in Antriebssträn-

10. Drehschwingungstilger nach den Ansprü- 5C gen von Kraftfahrzeugen werden Elastomer-Tilger chen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Lap- auch zur Geräuschminderung eingesetzt Beengte Baupen (28,29) Rippen (37) aufweisen, die sich bis in die räume, die Forderung nach geringem Gewicht und der im Elastomerkörper (23) eingeformten Ausnehmun- Zwang zu niedrigen Eigenfrequenzen führen zu weigen (26,27) hinein erstrecken. chen Elastomermischungen, die eine geringe Eigen-

11. Drehschwingungstilger nach den Ansprü- 55 dämpfung haben und deshalb für eine Geräuschmindechen I bis 10. dadurch gekennzeichnet, daß die Rip- rung bei niedrigen Frequenzen schlecht geeignet sind,
pen (37) in Längsrichtung der Lappen (28, 29) und/ Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, aus- oder der Ausnehmungen (26,27) verlaufen. gehend von der DE-PS 31 34 310, einen vulkanisierba-

12. Drehschwingungstilger nach den Ansprü- ren, einstückigen Schwingungstilger zu konzipieren, der chen 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Rip- 60 den Forderungen nach geringem Bauraum, einer niedripen (37,38) im Bereich der Ausnehmungen (27, 28) gen Eigenfrequenz sowie der Geräusehreduzierung gegegeneinander gerichtet sind. recht wird.

13. Drehschwingungstilger nach den Ansprü- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, chen 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Rip- daß die Ausnehmungen durch einstückig mit dem EIapen (37,38) alternierend ineinander greifen und sich 65 stomerkörper verbundene Dichtelemente verschließbar jeweils bis nahe an die gegenüberliegende Fläche sind. Einen solchen vulkanisierten Schwingungstilger erstrecken. mit einer gummiverträglichen Dämpfungsflüssigkeit zu

14. Drehschwingungstilger nach den Ansprü- füllen und die Ausnehmungen mit einstückig aus dem