DE503089C

DE503089C - Vorrichtung zum Daempfen von Verdrehungsschwingungen

Info

Publication number: DE503089C
Application number: DEJ36500D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1928-12-18
Filing date: 1928-12-18
Publication date: 1930-07-29
Also published as: GB335807A; US1939173A; FR686278A

Description

Vorrichtung zum Dämpfen von Verdrehungsschwingungen Wellen, mit denen umlaufende Massen, z. B. Schwungräder, Propeller u. dgl.,.fest verbunden sind und die wechselnde Krafteinwirkungen (z. B beim Antrieb durch einen Kolbenmotor). erfahren, führen Verdrehungsschwingungen aus. Es ist bekannt, zur Dämpfung dieser Schwingungen an einer Stelle großen Schwingungsaus-. Schlages eine zusätzliche, gegenüber der Welle verdrehbare Schwungmasse mittels einer Reibungskupplung so mit der Welle zu verbinden, daß die Schwungmasse die Drehung der Welle. mitmacht, ohne an deren Schwingungen wesentlich teilzunehmen, also gleichförmiger als die Welle umläuft. Bei dem dadurch hervorgerufenen Vor- und Nacheilen der Welle gegenüber der Schwungmasse muß die Kupplung gleiten, und hierbei werden Energiebeträge aufgezehrt, die sonst eine Vergrößerung der Verdrehungsschwingungen bewirken würden. Die in der Kupplung auftretenden Reibungswiderstände können auch durch Flüssigkeitsreibung und im besonderen durch Verdrängen von Flüssigkeit über hohen Widerstand bietende Durchflußquerschnitte hervorgerufen werden. Hierzu werden unter anderem Zylinderräume verwandt, die von im Kreisbogen verlaufenden, nischenartigen Hohlräumen (Kammern) des einen Körpers gebildet sind, während die Kolben aus flügelartigen, in diese Kammern hineinragenden Ansätzen des anderen Körpers bestehen.
Die bisher bekannten Vorrichtungen dieser Art weisen erhebliche Mängel auf. Infolge der hohen mechanischen Beanspruchungen, die (besonders bei hoher Drehzahl) durch die Fliehkräfte und durch den Druck der Dämpfungsflüssigkeit auftreten, ist es meistens erforderlich, beide Körper der Dämpfungsvorrichtung aus Stahl herzustellen, so daß also bei den ständigen gegenseitigen Verdrehungen beider Teile Körper aus gleichem Werkstoff aufeinander gleiten, wodurch bekanntlich leicht Störungen hervorgerufen werden. Ein weiterer Nachteil ist darin zu erblicken, daß das Einarbeiten der Kammern bei der erforderlichen großen Genauigkeit schwierig und teuer ist.
Diese Nachteile sollen erfindungsgemäß dadurch beseitigt werden, daß statt der einzelnen Kammern eine in sich geschlossene ringförmige Vertiefung, von gleicher Breite und Tiefe wie die Kammern, in den die Kammern aufnehmenden Körper eingearbeitet und durch nachfolgendes Einsetzen von Trennwänden, die zweckmäßig aus gut lauffähigem Baustoff, z. B. Gußeisen, hergestellt sind, in einzelne Kammern unterteilt wird. Die Höhe der Trennwände wird dabeizweckmäßig so bemessen, daß die Trennwände auf dem anderen, die Flügel tragenden Körper schleifen, während die Flügel mit geringem Spiel in die Kammern passen. Dadurch ergibt sich der weitere Vorteil, daß ein Verschleiß nur an den leicht auswechselbaren Trennwänden stattfindet.
Die Erfindung erstreckt sich des weiteren auf ein Verfahren, welches die Herstellung der Kammern mit einfachen und billigen Mitteln ermöglicht. Dieses Verfahren besteht darin, daß in den Rohkörper, der die Kammer bilden soll, vor Eindrehung der ringförmigen Vertiefungen Bohrungen von gleicher Tiefe wie die ringförmigen Vertiefungen eingebracht werden, die mit ihren Mitten auf den Mantelflächen der ringförmigen Vertiefungen liegen und nach Ausarbeitung der ringförmigen Vertiefung hohlkehlenartige Nuten bilden, in welche die Trennwände eingeschoben werden.
Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes, und zwar ist Abb. i ein Schnitt durch den Schwingungsdämpfer längs der Achse nach Linie I-1 der Abb. 2.
Abb. 2 ist ein Querschnitt nach der Linie der Abb. i.
Abb. 3 bis 7 veranschaulichen die verschiedenen Arbeitsvorgänge bei der Herstellung der Kammern.
Abb. 8 und 9 stellen die einzusetzenden Trennwände in Vorder- und Seitenansicht dar. Gemäß Abb. i und 2 ist auf der Welle i mittels eines Federkeils 2 eine Scheibe 3 befestigt, die in ihrem äußeren Teil beiderseits flügelartige Ansätze q. trägt. Diese Scheibe wird von einem Hohlkörper umschlossen, der aus zwei® mittels der Schrauben 7 zusammengehaltenen Teilen 5 und 5' besteht, frei drehbar auf der Nabe der Scheibe 3 sitzt und mit einem als Schwungmasse dienenden verhältnismäßig schweren Außenkranz 6 versehen ist. Beide Teile 5 und 5' weisen je eine ringförmige Vertiefung 8 auf, die durch darin eingesetzte, beiderseits in hohlkehlenartige Nuten 9 fassende Trennwände io in einzelne Kammern unterteilt ist, deren offene Seite der Scheibe 3 zugekehrt ist und von dieser abgedeckt wird. Dabei ragt je ein Flügel q. in eine der Kammern hinein und kann mit geringem Spiel gegenüber den Kammerwänden darin hin und her schwingen. wie von den Teilen 5 und 5' umschlossenen Hohlräume sind mit einer Flüssigkeit, z. B. Öl, angefüllt, die durch Bohrungen ii zugeführt und ergänzt wird. Zwischen den Seitenwänden der Scheibe 3 und den die Kammern nach innen hin begrenzenden ringförmigen Wandvorsprüngen 12 sind enge Spalten 13 vorgesehen. Wenn nun die Welle = mit der Scheibe 3 infolge der Ungleichförmigkeit ihrer Drehung gegen die mit der Schwungmasse 6 versehenen Teile 5 und 5' voreilt (z. B. im Sinne des Pfeiles a), so wird aus den in der Drehrichtung vor den Flügeln q. liegenden Kammern Flüssigkeit über die Spalte ,i3 (in Richtung des Pfeiles b) verdrängt, in die hinter den Flügeln q. liegenden Kammerteile Flüssigkeit (in Richtung der Pfeile c) eingesaugt. Derselbe Vorgang vollzieht sich im umgekehrten Sinne bei dem Nacheilen der Welle i gegenüber der Schwungmasse 6. Bei dieser Flüssigkeitsverschiebung über die durch die enge Spalte 13 gebildeten Widerstände wird Arbeit aufgezehrt und dadurch die Dämpfung bewirkt. Die Abb. 3 bis 7 veranschaulichen die bei der Herstellung der in den Teilen 5 oder 5' liegenden Kammern anzuwendenden Arbeitsvorgänge. Abb. 3 zeigt einen Querschnitt der vorgearbeiteten, hinsichtlich ihrer äußeren Abmessungen einem der Teile 5 oder 5' entsprechenden, im Bereiche der Kammern aber noch vollen Scheibe. In dieses Werkstück werden zunächst, wie Abb. q. im Querschnitt und Abb. 5 in Aufsicht zeigen, längs zweier Kreise 16 und 16' parallel zur Achse des Werkstückes laufende Bohrungen 1q. und 15 in bestimmten, der Kammerteilung entsprechenden Abständen eingearbeitet, so daß je zwei dieser Bohrungen auf dem gleichen Radius liegen. Die Durchmesser der Bohrungen sind gleich der Stärke der einzusetzenden Trennwände, und ihre Tiefe entspricht der Tiefe der einzuarbeitenden Kammern. Darauf wird die in Abb. q. durch gestrichelte Linien 16, i6', 17 angedeutete ringförmige Vertiefung eingearbeitet, wodurch die Scheibe die in Abb. 6 und 7 dargestellte Form erhält.
In die dabei von den Bohrungen 1q. und 15 verbleibenden halbkreisförmigen Nuten 9 werden nun die in Abb. 8 und 9 dargestellten Trennwände io eingesetzt, deren parallel zur Achse liegende Seiten 18 und x9 halbkreisförmig gerundet sind, so daß sie gut in die Nuten 9 passen. Die Trennwände haben eine solche Höhe, daß, wenn ihre eine Stirnseite 2o sich dicht gegen den Boden 17 der ringförmigen Vertiefung 8 anlegt, die andere Stirnseite 21 eben die Scheibe 3 berührt, so daß also im Betriebe die Trennwände auf dieser Scheibe gleiten. Mit dem Einsetzen dieser Trennwände sind die einzelnen Kammern, in denen nach völligem Zusammenbau der Dämpfungsvorrichtung die Flügel q. spielen, fertiggestellt.
Die die Nuten zum Festhalten der Trennwände enthaltenden Mantelflächen der ringsum laufenden Vertiefung können anstatt zylindrisch auch kegelförmig gestaltet sein. Die Bohrungen zur Bildung der die Trennwände festhaltenden Nuten sind dann schräg zu legen, so daß ihre Mitten wieder auf den Mantelflächen liegen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Vorrichtung zur Dämpfung von Verdrehungsschwingungen einer Welle durch Verdrängung einer Flüssigkeit über hohen Widerstand bietende Durchflußquerschnitte, bestehend aus einem mit der Welle fest verbundenen Körper und einem auf der Welle drehbar angebrachten, mit einer Schwungmasse verbundenen Körper, von denen der eine mit Flügeln versehen ist, die mit geringem Spiel in flüssigkeitsgefüllte, kreisbogenförmig verlaufende Kammern des anderen Körpers passen, dadurch gekennzeichnet, daß diese Kammern von einer ringsum laufenden Vertiefung (8) und von in diese Vertiefung quer eingesetzten Trennwänden (io) gebildet werden.
2. Schwingungsdämpfer nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwände (io) aus einem auf dem Werkstoff .des gegen die Trennwände bewegten Körpers gut lauffähigen Werkstoff hergestellt sind.
3. Verfahren zur Herstellung eines Schwingungsdämpfers nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in den Rohkörper, der die Kammern bilden soll, vor Eindrehung der ringförmigen Vertiefungen Bohrungen (14, 15) von gleicher Tiefe wie die ringförmigen Vertiefungen eingebracht werden, die mit ihren Mitten auf den Mantelflächen der ringförmigen Vertiefungen liegen und nach Ausarbeitung der ringförmigen Vertiefung (8) hohlkehlenartige Nuten (g) bilden, in welche die Trennwände (io) eingeschoben werden.