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Drehschwingungsdämpfer mit Flüssigkeitsumlauf Die Erfindung bezieht
sich auf einen Schwingungsdämpfer für umlaufende Wellen. Es ist bekannt, die durch
Umwandlung der Dämpfungsarbeit in der Dämpfungsvorrichtung auftretende Wärme an
einen Flüssigkeitsstrom zu übertragen, der sie aus der Vorrichtung nach außen abführt.
Soll, wie es namentlich bei Fahrzeugmaschinen im allgemeinen nötig sein wird, immer
dieselbe Flüssigkeit wieder verwendet werden, so ist für eine solche Wärmeabfuhr
aus der Dämpfungsvorrichtung ein besonderer Flüssigkeitskreislauf mit Umwälzpumpe
und Rückkühlanlage erforderlich.
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Erfindungsgemäß wird eine wesentliche Vereinfachung bei solchen Dämpfungsvorrichtungen
mit Wärmeabfuhr in einen Flüssigkeitsstrom dadurch erreicht, daß ein an sich bereits
vorhandener, z. B. zur Lagerschmierung dienender Flüssigkeitskreislauf ganz oder
teilweise durch den Dämpfer hindurchgeleitet wird, wo er die in Wärme umgesetzte
Schwingungsarbeit aufnimmt und nach außen führt. Die Dämpfereinrichtung selbst kann
dabei in beliebiger Weise ausgebildet sein, beispielsweise kann die Dämpfungsarbeit
durch Reibung fester Körper aneinander oder durch die innere Reibung flüssiger Körper,
die bestimmten Strömungswiderständen ausgesetzt sind, aufgenommen werden. Im ersten
Fall, also bei Ausbildung der Dämpfereinrichtung nach Art einer Reibungsbremse,
werden die aufeinander reibenden Körper mit Kanälen versehen, durch welche der wärmeabführende
Flüssigkeitsstrom geführt werden kann; im anderen Fall, bei Ausnutzung der inneren
Reibung flüssiger Körper, wird man zweckmäßig die wärmeabführende Flüssigkeit gleichzeitig
den die Dämpfung bewirkenden Strömungswiderständen aussetzen. Grundsätzlich kann
man indessen auch hier für die Wärmeabfuhr eine besondere Flüssigkeit vorsehen,
auf welche die in der Dämpfungsflüssigkeit erzeugte Wärme übertragen wird. Da solche
Schmierkreisläufe u. dgl. oft nur geringen Druck besitzen, der nicht immer zur Erzeugung
eines genügend starken, wärmeabführenden Flüssigkeitsstromes ausreicht, so umfaßt
die Erfindung auch noch Vorkehrungen, um diesen Strom durch die Wirkung der Dämpfereinrichtung
selbst zu verstärken.
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In der Zeichnung sind einige Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes
dargestellt.
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Abb. z zeigt eine mit Flüssigkeitsverdrängung arbeitende Dämpfungsvorrichtung
im senkrechten, in Achsrichtung geführten Schnitt.
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Abb. a zeigt einen Querschnitt dieser Einrichtung nach Linie II-II
der Abb. z.
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Abb.3 zeigt einen senkrechten Schnitt in Achsrichtung einer weiteren
Einrichtung mit Flüssigkeitsdämpfung.
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Abb. q. zeigt wieder einen Querschnitt nach Linie IV-IV der Abb. 3.
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Abb. g zeigt eine Abänderung des Gegenstandes von Abb. 3.
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Bei der Einrichtung nach Abb. x und a ist mit dem schwingenden Ende
der Kurbelwelle i eine Scheibe to fest verbunden, die die Verdrehungsschwingungen
mitmacht. Diese Scheibe
trägt an ihrem äußeren Umfang zwei mit Abstand
aufeinander folgende, beiderseits vorspringende Ringwände 12, 13 und zwischen
diesen radial verlaufende Wände 14, die zusammen mit den Ringwänden Kammern 2o,
21 bilden. Lose auf der Nabe 15 der Scheibe io sitzen die Seitenwände 16, 17, die
an ihrem äußeren Umfang mit einer Schwungmasse 18 verbunden sind. Diese Scheiben
tragen radial nach innen vorspringende Wände ig, welche genau in die Kammerhohlräume
der Scheibe io passen und gegen deren Seitenwände allseitig dicht anschließen, außer
an den Stellen, wo die Ringwände 12, 13 schmale Spalte 22, 23 gegen die Außenwände
16, 17 frei lassen. Der ganze von den Scheiben 16, 17 umschlossene Raum ist mit
Flüssigkeit gefüllt, und bei einer Bewegung zwischen der Mittelscheibe io und der
Schwungmasse 18 (beispielsweise im Sinne des Pfeiles a, Abb. 2) wird Flüssigkeit
aus dem vor der Wand i9 liegenden Teil der Kammern 2o, 2i durch die Spalten 22,
23 herausgedrückt (Pfeilb) und in die hinter der Wand i9 liegenden Kammerteile eingesaugt
(Pfeil c), wodurch die Dämpfungswirkung zustande kommt.
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Damit diese Dämpfungsflüssigkeit gleichzeitig der Wärmeabfuhr dienen
kann, wird sie einem bestehenden Kreislauf entnommen, zur Kupplung geführt und nachher
wieder in den Kreislauf eingeführt. Im vorliegenden Beispiel wird der durch die
Kupplung fließende Flüssigkeitsstrom von dem zur Schmierung der Motorwelle i dienenden
Ölkreislauf abgezweigt und ihm nach Verlassen der Kupplung wieder zugeführt. Die
Einrichtung zur Erzeugung des Schmierölkreislaufes besteht beispielsweise aus einer
im unteren Teil des Kurbelgehäuses 3o untergebrachten und von der Welle i über Zahnräder
31, 32, 33 angetriebenen Ölpumpe34, die das 01 durch eine Öffnung 35 im Pumpengehäuse
ansaugt und in eine vom Gehäuse umschlossene Verteilleitung 36 fördert. Von dort
strömt das Öl durch Kanal 37 und Lagerbohrungen 38 in den Hohlraum 39 der
Welle i, von wo es durch weitere Bohrungen und Kanäle 40, 41 den Verbrauchsstellen,
z. B. dem Pleüelstangenlager 5o, zugeführt wird, um sich schließlich wieder im Gehäuse
3o zu sammeln. An die Wellenbohrung 39 ist nun über die Nabenbohrung 51 auch die
eine Seite des Flüssigkeitsraumes des Schwingungsdämpfers angeschlossen, während
die andere Seite über eine Bohrung 52 mit dem Innenraum des Kurbelgehäuses in Verbindung
steht. Das von der Pumpe 34 geförderte Öl wird sich also in zwei Ströme teilen,
von denen der eine (Pfeil d) der Lagerschmierung dient, während der andere im Sinne
der Pfeile e den Schwingungsdämpfer durchzieht und so einen ständigen Ersatz der
darin wirksamen Flüssigkeitsmenge bewirkt. Die durch die Bohrung 52 in das Kurbelgehäuse
abströmende erwärmte Flüssigkeit mischt sich dort mit dem von den Lagern abfließenden
Öl und wird durch die am Gehäuse entlang streichende Luft, deren Wirkung. durch
Rippen 55 unterstützt werden kann, gekühlt, um den Kreislauf von neuem zu beginnen.
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Die Einrichtung nach Abb. 3 und 4 unterscheidet sich von der nach
Abb. x und 2 im wesentlichen nur dadurch, daß die Schwungmasse 6o und die mit ihr
verbundene mittlere Scheibe 61 im Innern des aus den Scheiben 62, 63 bestehenden,
fest mit der Welle verbundenen Gehäuses untergebracht sind. Die äußere Umschließungswand
64 des Gehäuses besitzt nach innen gerichtete radiale Vorsprünge 65, die zusammen
mit den Seitenwänden 62, 63 Kammern 66 bilden. In diese Kammern ragen nach außen
gerichtete radiale Vorsprünge 67 des Schwungringes 6o und bilden darin eine Art
Kolben, welche jede Kammer in zwei Teile unterteilen. Durch die Schwungmasse sind
enge Kanäle 68, 69, 681, 691 so geführt, daß jede Teilkammer sowohl mit dem linken
Gehäuseraum zwischen den Scheiben 61, 62, als auch mit dem rechten Gehäuseraum zwischen
den Scheiben 61, 63 in Verbindung steht. Bei einer Bewegung der Teile 6o und 64
gegeneinander werden die Kolben 67 Flüssigkeit aus der einen Teilkammer durch die
engen Kanäle 68, 69 verdrängen, während in die andere Teilkammer durch die Kanäle
681, 691 Flüssigkeit gesaugt wird. Durch die -Widerstände, welche die Flüssigkeit
beim Durchströmen dieser engen Kanäle erfährt, wird die gewollte Schwingungsdämpfung
hervorgerufen. Dieser Flüssigkeitsbewegung wird nun wieder eine weitere Umlaufbewegung
überlagert, zum Zweck, größere Wärmebeträge aus der Flüssigkeit sicher abführen
zu können. Zu diesem Zweck wird die einem vorhandenen Kreislauf zu entnehmende Flüssigkeit
durch Rohr 81 zugeführt, sie tritt durch eine die Welle dicht umschließende Hülse
75 in die Wellenbohrung 71 und gelangt über Nabenbohrungen 76, 77 der Dämpferscheiben
in die rechte Kammer zwischen den Scheiben 61 und 63, strömt von dort durch die
Kanäle 69 oder 691 in die Kammern 66, verläßt diese durch die Kanäle 68 bzw. 681,
gelangt in die linke Kammer zwischen den Scheiben 61, 62 und schließlich durch Nabenbohrungen
78, 79 in den Wellenkanal 72, von dem es über die Hülse 74 und Leitung 82 in den
Hauptkreislauf zurückgelangt.
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Zur Unterstützung der die Flüssigkeit im Kreislauf fördernden Vorrichtung
kann die Kolbenbewegung des Teils 67 in der Kammer 66 ausgenutzt werden. Man braucht
nur in die Kanäle 68, 681, 69, 691 Ventile so einzusetzen, daß diese Kanäle nur
in der Richtung der Pfeile f (Abb. 3) durchströmt werden können. Indessen würden
die vielen vorzusehenden Ventile den Aufbau der Dämpfungsvorrichtung