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Die
vorliegende Erfindung betrifft das Dämpfen von Schwingungen bei
Motorsteuerungs- und Ausgleichswellenantrieben. Die Erfindung findet
besondere Anwendung bei Motorsteuerungssystemen mit einem Kettenrad
an einer rotierenden Welle. Die Erfindung betrifft insbesondere
ein Kettenradsystem mit einem inneren Torsionsdämpfer bei einem Motorsteuerungsantrieb
und einem Ausgleichswellenantrieb zur Aufnahme von Torsionsbelastungen
und Schwingungen von einer rotierenden Welle.
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Motorsteuerungs-
und Ausgleichswellenantriebssysteme enthalten typisch eine endlose
Kette, die durch ein antreibendes Kettenrad an einer Motorkurbelwelle
angetrieben wird und die ein antreibendes Kettenrad an einer Motornockenwelle
und einen Ausgleichswellenantrieb antreibt. Die Drehung der Kurbelwelle
bewirkt eine Drehung der Steuerwelle und der Nockenwelle durch das
Endloskettensystem.
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Kompliziertere
Motorsteuerungssysteme verbinden die Kurbelwelle mit einer oder
mehreren Wellen mit Hilfe von zwei Ketten. Die Kurbelwelle enthält zwei
Kettenzahnräder.
Jede Kette ist mit einem oder mehreren angetriebenen Kettenzahnrädern verbunden,
die Kettenzahnräder
an jedem der beiden oben liegenden Nockenwellen und Ausgleichswellen umfassen.
Bei komplizierteren Motorsteuerungssystemen enthalten die Kettensysteme
typisch Spannvorrichtungen auf der ungespannten Seite jeder Kette,
um die Spannung aufrecht zu erhalten, und Dämpfer auf der gespannten Seite
jeder Kette, um die Kettenbewegung während des Betriebs zu kontrollieren.
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Einige
Motorsteuerungssysteme haben zwei (oder doppelte) oben liegende
Nockenwellen für
jede Reihe von Zylindern. Die doppelten Nockenwellen an einer einzigen
Reihe können
beide durch Verbindung mit derselben Kette gedreht werden. Alternativ
kann die zweite Nockenwelle durch einen zusätzlichen Kettenantrieb von
Nockenwelle zu Nockenwelle gedreht werden. Die Antriebskette für den Antrieb
von Nockenwelle zu Nockenwelle kann auch für die Kettensteuerung eine
einzige oder doppelte Spannvorrichtung enthalten.
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Bei
einigen Motorsteuerungssystemen, etwa denen mit einer nicht herkömmlichen
Zündfolge
für die
Zylinder, werden zum Ausgleich der Last am Motor Ausgleichswellen
ver wendet. Die Ausgleichwellen, die durch eine Kettenverbindung
von den Kurbelwellen angetrieben werden, können für den Betrib eines Hilfsantriebs,
etwa einer Ölpumpe
oder eines Kompressors, verwendet werden. Da die Ausgleichswellen
durch die Kurbelwelle angetrieben werden, können Torsionsvibrationen und
Schwindungen längs
der Kurbelwelle auf die Ausgleichswellen und das ganze Steuerungssystem übertragen
werden.
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Die
rotierende Kurbelwelle kann bei bestimmten Frequenzen Resonanzen
erfahren. Da die Ausgleichswellen durch die Ausgleichswellenkette mit
der Kurbelwelle verbunden sind, sind die Ausgleichswellen diesen
extremen Resonanztorsionsschwingungen unmittelbar ausgesetzt. Die
Schwingungen aus der Resonanz der Kurbelwelle werden häufig durch
das ganze System einschließlich
der Ausgleichswellen übertragen
und können
die Belastung an den Systemen und Komponenten bedeutend erhöhen, den
vom Motor kommenden Lärm
erhöhen und
den Verschleiß sowie
die Bruchlast der Steuerketten erhöhen.
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Herkömmliche
Lösungen
für dieses
Problem haben sich auf das Verringern der Rotationsstörung der
Kurbelwelle mit Hilfe von inneren Vorrichtungen konzentriert, etwa
von gegenläufigen
Ausgleichswellen, Lanchaster Dämpfern
und hannonischen Ausgleichseinrichtungen. Äußere Vonichtungen, wie hydraulische
Motorlager und Motorlager mit einstellbaren Dämpfungseigenschaften, wurden
verwendet. Im Gegensatz hierzu konzentriert sich die vorliegende Erfindung
auf das Absorbieren der Torsionsschwingungen einer rotierenden Welle
unter Verwendung eines Kettenradsystems mit einem inneren Torsionsdämpfer. Das
Kettenradsystem minimiert die Übertragung
solcher Schwingungen und Drehmomentspitzen auf andere Teile des
Motorsystems. Das Kettenradsystem verwendet eine einzigartige Kombination
aus Reibplatten und vorzugsweise Federn, um die Schwingungen zu
absorbieren und die Übertragung
der Wellenschwingungen auf andere Bereiche des Motorsystems zu verhindern.
Dieses Kettenradsystem mit innerem Dämpfer könnte bei jeder Kettenrad-Wellenverbindung
in einem Motor verwendet werden. Das System wird vorzugsweise bei
einer Kurbelwelle mit einem Kettenrad verwendet.
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Einige
Steuersysteme nach dem Stand der Technik verwenden verschiedene
Dämpfungsvorrichtungen,
um sich mit dem Schwingungsproblem zu befassen. Ein Beispiel für ein solches
System nach dem Stand der Technik verwendet ein Gummidämpfelement,
das zur Aufnahme der Schwingungen an einem Kettenrad platziert und
mit der Welle verschraubt ist. Das Gummidämpfelement kann jedoch durch
die extremen Resonanzschwingungen brechen. Andere Steuersysteme
verwenden ein Gewicht, das an der Welle positioniert und durch eine Tellerfeder
am Kettenrad gehalten wird. Auch wird Reibmaterial im Berührungsbereich
zwischen dem Kettenrad und dem Gewicht angeordnet. Diese Systeme
sind zwar beim Dämpfen
wirksam, haben jedoch bezüglich
der Produktion, Montage und Lebensdauer Nachteile.
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Ein
Beispiel der oben beschriebenen bisherigen Dämpfungstechniken findet sich
bei Wojcikowski, US Patent Nr. 4 317 388, veröffentlich am 2. März 1982.
Dieses Patent offenbart ein Zahnrad mit geteilten Dämpfungsringen,
deren Durchmesser geringfügig
kleiner als derjenige des Zahnrads ist, und die mit einer Kegelbolzen-Mutteranordnung
auf jede Seite des Zahnrads geschraubt sind. Das Festziehen des
Bolzens drückt
den Dämpfungsring
nach außen und
erzeugt in Umfangsrichtung einen Druck auf den Zahnradkranz und
verursacht eine Zugspannung am Zahnrad. Zusätzlich drückt das Festziehen der Bolzen,
die mit der Bolzen- und Mutteranordnung verbundenen elastomeren
Scheiben fest gegen die Seitenfläche
des Zahnrads, was die Spannungswelle dämpft, die vom Kranz durch die
Seitenfläche
und in die Welle geht. Im Gegensatz zu dieser bisherigen Konstnuktion
verwendet die vorliegende Erfindung ein neuartiges System zur Erzeugung
eines Kettenradsystems mit einem inneren Torsionsdämpfer, um die Übertragung
von Schwingungen der rotierenden Welle auf andere Teile des Motorsystems
zu verringern.
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Ein
weiteres Beispiel für
den oben beschriebenen Stand der Technik ist Funashashi, US Patent Nr.
5 308 289, veröffentlich
am 3. Mai 1994. Die hier offenbarte Dämpfungsrolle besteht aus einer
Rolle, die mit einem Dämpfungsmassenelement
mit einem elastischen Gummielement vereinigt ist. Die Rolle und
das Dämpfungsmassenelement
haben jeweils zwei Vorsprünge,
wobei die Vorsprünge
der Rolle die Seiten der Vorsprünge
des Dämpfungsmassenelements
berühren.
Ein zweites elastisches Gummielement ist zwischen den sich berührenden
Vorsprüngen
angeordnet. Von der Kurbelwelle ausgehende Biegeschwingungen verursachen
ein Schwingen der Rolle in radialer Richtung, wobei sich das erste
elastische Gummielement verformt und eine Resonanz des dynamischen
Dämpfers
mit der Rolle verursacht und die Biegeschwingungen behindert. Torsionsschwingungen
können
ein Schwingen der Rolle in Umfangsrichtung bewirken. Das zweite
elastische Gummielement erfährt
eine Druckverformung, die die Federkraft verringert und die Resonanzfrequenz
gegenüber
Torsionsschwingungen erhöht.
Die vorliegende Erfindung vermeidet die Verwendung von Gummi, der
im Gebrauch Verschleiß probleme
hat. Stattdessen verwendet die vorliegende Erfindung Reibplatten
aus Reibmaterial mit einem stabilen Reibungskoeffizient zum Ableiten
der Schwingungen.
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Ein
weiteres Beispiel für
eine bisherige Dämpfungstechnik
findet sich bei Kirschner, US Patent Nr. 4 254 985, veröffentlich
am 10. März
1981. Dieses Patent offenbart einen Dämpfungsring für rotierende
Räder mit
einem viskoelastischen Dämpfungsmaterial
in einer Ringnut in der Oberfläche
des Rads. Ein Metallring ist in der Nut an der Oberseite des Dämpfungsmaterials
angeordnet. Im Betrieb erfährt
das Dämpfungsmaterial
eine Scherverformung.
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Noch
ein weiteres Beispiel für
Dämpfungstechniken
nach dem Stand der Technik findet sich im US Patent Nr. 4 139 995.
Dieses Patent offenbart einen Schwingungsdämpfer mit großer Auslenkamplitude
für eine
Torsionskupplung zwischen einem antreibenden Element und einem angetriebenen
Element. Der Dämpfer
enthält
eine eine angetriebene Welle aufnehmende Nabe mit entgegengesetzt
angeordneten Armen. Der Dämpfer
hat zwei Ausgleichsvorrichtungen mit an der Nabe angelenkten, sich
entgegengesetzt erstreckenden Armen. Ein Paar von Deckplatten umschließt die Anordnung
und hat eine darin ausgebildete, integrale Antriebseinrichtung.
Zwischen der Nabe und den Ausgleichsarmen befindet sich innerhalb
der Platten eine Mehrzahl von Druckfedern.
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US-A-4
486 183, auf der der Oberbegriff des Patentanspruchs 1 beruht, offenbart
eine Stoß aufnehmende,
in Drehrichtung wirkende, elastische Energieübertragungsvorrichtung, in
der faserhaltiges Verstärkungsmaterial
zwischen ineinander greifenden Ansätzen einer Nabe mit Kranz angeordnet
ist, die so ausgebildet sind, dass sie hohe Drehmomente innerhalb
verhältnismäßig großer Winkelauslenkungen
aufnehmen.
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Bei
einem Motorsteuerungs- und Ausgleichswellenantriebssystem verbindet
eine endlose Kette das antreibende Kettenrad an der Kurbelwelle mit
einem angetriebenen Kettenrad an einer Nockenwelle. Die Drehung
des antreibenden Kettenrads bewegt die Kette, die das angetriebene
Kettenrad und die Nockenwelle dreht. Während des Betriebs des Systems
treten Torsionsschwingungen auf und können unter Resonanzbedingungen
außergewöhnlich heftig
sein. Torsionsschwingungen können
auch von irgendwelchen anderen rotierenden Wellen im Motorsystem
auftreten. Die vorliegende Erfindung kann bei irgendeiner Kombination
aus Kettenrad und rotierender Welle verwendet werden. Zur Verringerung
dieser Torsionsschwingungen und zur Verringerung der Übertragung dieser
Schwingungen auf andere Teile des Motors schafft die vorliegende
Erfindung ein Kettenradsystem mit einem inneren Torsionsdämpfer.
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Zu
diesem Zweck ist gemäß der vorliegenden
Erfindung ein Kettenradsystem für
einen Motorsteuerungsantrieb vorgesehen, das umfasst: eine Kurbelwelle
oder eine Drehwelle mit einem Antriebs-Kettenrad; wobei das Antriebs-Kettenrad
einen Kranz und einen mittleren ringförmigen Abschnitt des Kettenrades
umfasst; und ein Nabenelement, das auf der Kurbelwelle bzw. Drehwelle
an das Antriebs-Kettenrad angrenzend angeordnet ist; dadurch gekennzeichnet,
dass das Nabenelement drei Naben-Positionierelemente hat, die sich
vom Umfang des Nabenelementes radial nach außen erstrecken und in Umfangsrichtung
gleichmäßig um das
Nabenelement herum beabstandet sind; das Antriebs-Kettenrad drei Drehanschläge hat,
die in Umfangsrichtung gleichmäßig um den
Kettenrad-Kranz herum beabstandet sind und sich von dem Kettenrad-Kranz
nach innen erstrecken, wobei sich jedes Naben-Positionierelement
zwischen zwei der Drehanschläge
befindet; und Reibplatten an dem Nabenelement oder an das Nabenelement
angrenzend angebracht und so eingerichtet sind, dass Energie von
Torsionsschwingungen der Kurbelwelle bzw. Drehwelle abgeleitet und absorbiert
wird.
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Die
Ausführungsform
kann mehr als eine Reibplatte und auch Stahlhalteplatten enthalten,
die die Konstruktion umgeben und an der Nabe befestigt sind.
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Zum
guten Verständnis
der Erfindung wird nun als Beispiel eine Ausführungsform hiervon beschrieben,
wobei auf die beiliegenden Zeichnungen Bezug genommen wird. Hierin
ist:
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1 eine
schematische Ansicht eines Motorsystems, das das Kettenradsystem
mit einem inneren Dämpfer
nach der vorliegenden Erfindung umfasst;
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2 eine
Draufsicht einer Ausführungsform
des Kettenradsystems der Erfindung mit dem inneren Torsionsdämpfer mit
einem Schnitt zur Darstellung des inneren des Kettenrads, wie in 3 in
Seitensicht dargestellt;
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3 ein
Querschnitt des Kettenrads von 2 mit dem
inneren Torsionsdämpfer
der vorliegenden Erfindung längs
der unregelmäßigen Linie 3-3
von 2;
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4 eine
entlang der unregelmäßigen Linie 4-4
von 5 geschnittene Seitenansicht eines Kettenradsystems,
das nicht Teil der vorliegenden Erfindung ist, mit einem inneren
Torsionsdämpfer;
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5 eine
Draufsicht des in 4 gezeigten Kettenradsystems
mit einem Schnitt zur Darstellung des inneren des Kettenrads, das
in 4 in geschnittener Seitenansicht dargestellt ist;
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6 eine
entlang der unregelmäßigen Linie 6-6
von 7 geschnittene Seitenansicht mit Darstellung eines
weiteren Kettenradsystems, das nicht Teil der vorliegenden Erfindung
ist, mit einem inneren Torsionsdämpfer;
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7 eine
Draufsicht des in 6 dargestellten Kettenradsystems
mit einem Schnitt zur Darstellung des inneren des Kettenrads gemäß 6; und
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8 eine
entlang der unregelmäßigen Linie 6-6
von 7 geschnittene Seitenansicht mit Darstellung eines
weiteren Kettenradsystems, das nicht Teil der vorliegenden Erfindung
ist, mit einem inneren Torsionsdämpfer.
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Das
Kettenradsystem mit innerem Torsionsdämpfer der vorliegenden Erfindung
kann in einem Steuerkettensystem mit mehreren Achsen verwendet werden,
das in 1 schematisch dargestellt ist. Die Kettenräder sind
entweder einzelne Einheiten oder Kettenradpaare, wobei die Paare
ausgefluchtete Zähne
oder Zähne
haben, die phasengleich oder um einen Teil eines Zahns versetzt
sind. Phasengleiche Kettenräder
und Kettenanordnungen sind im US Patent Nr. 5 427 580 beschrieben.
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Eine
Kurbelwelle 100 liefert Energie über ein Kettenrad 102 und
ein Kurbelwellen-Antriebskettenrad 104.
Das Kurbelwellen-Antriebskettenrad 104 trägt die Belastung
oder überträgt Energie
zur Kette 106. Die Kette 106 liefert den Primärantrieb
der beiden oben liegenden Nockenwellen 108 und 110.
Die Nockenwelle 108 enthält ein Nockenwellen-Kettenrad 112,
und die Nockenwelle 110 enthält auch ein Nockenwellen-Kettenrad 114.
Die Kette 106 treibt auch ein Spannkettenrad 116 an.
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Das
Kettenrad 102 ist ein Ausgleichswellenantriebs-Kettenrad,
das die Energieübertragung über eine
Kette 120 zu zwei Ausgleichswellen 122, 124,
zu einer Spannwelle 126 und zu einem Hilfsantrieb 128, etwa
einem Ölpumpenantrieb,
bewirkt. Die Kette 120 überträgt daher
Energie vom Ausgleichswellen-Antriebskettenrad 102 zu einem
ersten angetriebenen Ausgleichswellen-Kettenrad 130 und
zu einem zweiten angetriebenen Ausgleichswellen-Kettenrad 132. Die
Kette treibt auch ein Spannkettenrad 134 an der Spannwelle 126 und
ein Hilfsantriebs-Kettenrad 136 am Hilfsantrieb 128 an.
Das Ausgleichswellen-Kettenantriebssystem kann an Stelle der einzigen
Kette 120 ein Paar von Ketten und an Stelle des einzigen Kettenrads 102 ein
Paar von Kettenrädern
enthalten. In einem solchen System würde ein Kette des Paars von
Ketten vorzugsweise das Spannkettenrad antreiben, während die
andere Kette des Paars von Ketten den Hilfsantrieb antreiben würde.
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Die
Kettenanordnung des in 1 gezeigten mehrachsigen Kettenantriebssystems
verwendet herkömmliche
Dämpfer
und Spannvorrichtungen zum Aufrechterhalten von Spannung und Seitenkontrolle
in verschiedenen Teilen des Kettenantriebs. Solche Vorrichtungen
sind dem Fachmann für
Kettentechnik bekannt.
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Die 2 bis 8 zeigen
verschiedene Ausführungsformen
des Kettenradsystems mit einem inneren Torsionsdämpfer, bei dem das Kurbelwellen-Antriebskettenrad 2 dem
in 1 dargestellten Kettenrad 104 entspricht.
Wenn auch nicht dargestellt in Verbindung mit einer Kurbelwelle
mit Torsionsschwingungen kann das Kettenradsystem der vorliegenden
Erfindung bei jeder rotierenden Welle angewendet werden, die Torsionsschwingungen
hat oder Torsionsschwingungen aufnimmt.
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2 und 3 zeigen
ein Kurbelwellen-Antriebskettenrad 2, wie es im Kettenradsystem der
vorliegenden Erfindung mit einem inneren Torsionsdämpfer verwendet
wird. Das Kurbelwellen-Antriebskettenrad kann irgendein herkömmliches
Kettenrad mit Evolventenverzahnung sein. Das Kurbelwellen-Antriebskettenrad 2 ist
auf einer Kurbelwelle 3 montiert. Das Kurbelwellen-Antriebskettenrad
ist an der Kurbelwelle durch Keile sicher befestigt. Eine nicht
gezeigte Kette bewegt sich um die Zähne des Kurbelwellen-Antriebskettenrads
zur antreibenden Verbindung der Kurbelwelle mit der Nockenwelle.
Die Größe des Kettenrads
und die Abmessungen hängen
von der Systemkonstruktion und den Leistungserfordernissen ab.
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Das
Kurbelwellen-Antrebskettenrad hat die Form eines Rings mit einer
zentral verzahnten Öffnung
zur Aufnahme des verzahnten Endes der rotierenden Kurbelwelle und
eines Kettenradkranzes mit Zähnen.
Zwischen dem Kettenradkranz und der zentral verzahnten Öffnung befindet
sich ein geneigter Bereich. Drei Drehanschläge 4 in Form von überstehenden
trapezförmigen
Fingern erstrecken sich vom Kettenradkranz nach innen zur zentral
verzahnten Öffnung.
Die drei Drehanschläge
sind um 120 Grad gegeneinander versetzt angeordnet.
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Bei
dieser ersten Ausführungsform
kann ein Nabenelement 5 neben dem Kurbelwellen-Antriebskettenrad 2 auf
der Welle 3 sitzen. Das Nabenelement hat auch eine zentrale
verzahnte Öffnung
zur Aufnahme des verzahnten Endes der rotierenden Kurbelwelle. Das
Nabenelement hat drei Naben-Positionierelemente 6, die
sich von Rand der Nabe nach außen
erstrecken. Die Naben-Positionierelemente sind im Wesentlichen dreieckige
Vorsprünge,
die sich vom Außenumfang
des Nabenelements nach außen erstrecken.
Der Scheitel des dreieckigen Vorsprungs befindet sich am Umfang
des Nabenelements. Auf jeder Seite des Scheitels des dreieckigen
Vorsprungs ist im Nabenelement eine kleine Ausnehmung ausgebildet.
Die Naben-Positionierelemente sind auch um den Umfang des Nabenelements
herum gleich beabstandet, jedoch von den Drehanschlägen des Kettenrads
versetzt angeordnet.
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An
der Nabe sind Reibplatten 7 befestigt. Es werden vorzugsweise
wenigstens zwei Reibplatten verwendet, wenn auch mehrere verwendet
werden können
in Abhängigkeit
vom Energiebetrag, der durch die Reibplatten absorbiert werden soll.
Die Reibplatten können
irgendwelche Platten sein, die aus irgendeinem herkömmlichen
Material gemacht sind, das zum Ableiten von Reibung und zum Aufnehmen
von Energie verwendet wird. Vorzugsweise sind die Reibplatten aus
Materialien hergestellt, die im Kupplungsbau und dergleichen verwendet
werden, wo Energie abgeleitet wird. Federn 8 sind zwischen
jedem Satz von Naben-Positionierelementen und dem angrenzenden Drehanschlag
befestigt. Die Federn ruhen im geneigten Teil des Kettenrads zwischen
dem Naben-Positionierelement und dem Drehanschlag. Die Anordnung
der Federn in 3 ist gestrichelt dargestellt.
Vorzugsweise sollte die Gesamtspannung der Federn ungefähr im Bereich
der erwarteten Torsionslast liegen, die vom System erwartet wird.
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Bei
einer weiteren Abänderung
dieser Ausführungsform
bedeckt ein ringförmiges
Gehäuse 9 mit
einer zentralen Öffnung
das Nabenelement, die Federn, die Reibplatten und einen Teil des
Kurbelwellen-Antriebskettenrads. Das Gehäuse ist vorzugsweise ein Stahlpressteil
und ist durch irgendwelche geeignete Mittel, etwa Niete 10,
an der Nabe befestigt. Wenn bei dieser ersten Ausführungsform
das Nabenelement und das Kettenrad sich gegeneinander drehen, absorbieren
die Reibplatten und die Federn jegliche Torsionsschwingungen von
der Kurbelwelle und verhindern die Übertragung derartiger Drehungen
durch das ganze System.
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Ein
Kettenradsystem mit innerem Torsionsdämpfer, der nicht Teil der vorliegenden
Erfindung ist, umfasst drei Kettenräder: ein inneres Nabenkettenrad
und zwei äußere Kettenräder an einer
rotierenden Welle oder Nabe 22. Dieses System ist in 4 und 5 dargestellt.
Vorzugsweise ist die Breite der äußeren Kettenräder kleiner
als beim inneren Nabenkettenrad. Jedes der drei Kettenräder kann
ein herkömmliches
Kettenrad mit Evolventenverzahnung sein. Das Zahnprofil der äußeren Kettenräder weicht vorzugsweise
vom Zahnprofil des inneren Nabenkettenrads ab und ist nicht so tief
wie das Zahnprofil des Nabenkettenrads. Die Größe und die Abmessungen der
Kettenräder
hängen
vom Motor und der Konstruktion des Systems ab. Die äußeren Kettenräder bewegen
sich frei gegen die Kraft der Feder, bis die Zahnprofile fluchten.
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Ein
Nabenkettenrad 11 mit einer ersten Seite 11a und
einer zweiten Seite 11b erstreckt sich von der Nabe 22 nach
außen.
Das Nabenkettenrad ist integral mit der Nabe ausgebildet. Ein erstes äußeres Kettenrad 12 ist
auf dieser Nabe positioniert, wobei seine Innenfläche an die
erste Seite 11a des Nabenkettenrads angrenzt. In ähnlicher
Weise ist ein zweites äußeres Kettenrad 13 auf
der Nabe positioniert, wobei seine Innenfläche an die zweite Seite 11b des Nabenkettenrads
angrenzt. Die an das Nabenkettenrad angrenzenden Innenflächen des
ersten und des zweiten äußeren Kettenrads
sind konkav.
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Zwischen
der Innenfläche
des ersten äußeren Kettenrads
und der ersten Seite des Nabenkettenrads ist eine Reibplatte 14 positioniert.
Die Reibplatte kann auch irgendwelchen herkömmlichen Materialien gebildet
sind, die für
Kupplungsbeläge
oder ähnliche
Produkte verwendet werden, wobei Energie abgeleitet wird unter der
Voraussetzung, dass die Materialien einen stabilen Reibungskoeffizienten
und gute Oberflächenverschleißeigenschaften
haben. Eine Feder 15 ruht an der Fläche der äußeren Kettenräder und
drückt
auf die Nabe, um die Kettenradzähne
gegeneinander zu versetzen. In ähnlicher
Weise ist eine Reibplatte 16 zwischen der Innenfläche des
zweiten äußeren Kettenrads
und der zweiten Seite des Nabenkettenrads positioniert.
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Das
erste und das zweite äußere Kettenrad haben
zentrale Öffnungen,
um auf der den kleineren Durchmesser aufweisenden Welle der Nabe
montiert zu werden. Die Durchmesser der Öffnungen an den ersten und
zweiten äußeren Kettenrädern ist
vorzugsweise größer als
der Nabendurchmesser, so dass die äußeren Kettenräder sich
frei drehen und an der Welle auf und ab bewegen können. Klammem 18, 19 sind
in Öffnungen
platziert, die an den äußeren Seiten
der ersten und der zweiten äußeren Kettenrädern in
die Nabe eingedreht sind. Tellerfedern 20, 21 ruhen
auf den Klammem und erstrecken sich von der Nabe aus nach außen zu den
ersten und zweiten äußeren Kettenrädern, um
die ersten und zweiten Kettenräder
und auch die Reibplatten auf der Nabe an ihrem Platz zu halten.
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Wenn
in diesem System die Nabe rotiert und die Kettenräder sich
gegeneinander drehen, werden die Torsionsschwingungen durch die
Federn und die Reibplatten und auch die Tellerfedern gedämpft.
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Bei
einer weiteren Anordnung, die nicht Teil der vorliegenden Erfindung
ist, ist gemäß 6 und 7 das
Kettenradsystem mit dem inneren Torsionsdämpfer durch drei Kettenräder gebildet.
Jedes der drei Kettenräder
kann ein herkömmliches
Kettenrad mit Evolventenverzahnung sein. Die Größe und die Abmessungen jedes
dieser Kettenräder
hängen vom
genauen System ab, in dem die Kettenräder verwendet werden, und liegen
ohne weiteres im Bereich des durchschnittlichen Fachmanns. Ein Nabenkettenrad 30 ist
integral mit der Nabe 31 der Kurbelwelle ausgebildet. Ein
erstes äußeres Kettenrad 32 mit
einer großen
zentralen Öffnung
ist auf der Welle an einer Seite des Nabenkettenrads platziert.
Ein zweites äußeres Kettenrad 33 mit
einer großen
zentralen Öffnung
ist auf der Welle auf der anderen Seite des Nabenkettenrads positioniert.
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Reibplatten 34, 35 sind
zwischen dem Nabenkettenrad bzw. den äußeren Kettenrädern platziert.
Die Reibplatten können
aus irgendeinem geeigneten organischen Material hergestellt sein.
Bei dieser Ausführungsform
wechseln die Reibplatten zwischen freien Kettenradplatten und der
Nabe ab. Tellerfedern 36 befinden sich zwischen dem ersten äußeren Kettenrad
und einer an der Nabe befestigten Klammer 37. In ähnlicher
Weise befinden sich Tellerfedern 38 zwischen dem zweiten äußeren Kettenrad und
der Klammer 39 auf der Nabe. Die Tellerfedern drücken die
Kupplungspackungen zusammen und leiten weitere Torsionsschwingungen
ab. Die Klammem sind auf der Nabe platziert und halten die Tellerfedern
gegen die ersten und zweiten äußeren Kettenräder an ihrem
Platz. Eine große
Verriegelungsmutter kann ebenfalls auf der Nabe enthalten sein,
wenn sich auf der Nabe Gewindegänge
befinden. Durch Festziehen der Verriegelungsmutter können die
Kettenräder
näher zusammengebracht
werden.
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Bei
Betrieb dieser Anordnung absorbieren die Reibplatten und auch die
Tellerfedern die Torsionsschwingungen der Kurbelwelle und verhindern deren Übertragung
auf andere Teile des Motorsystems.
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Bei
noch einer weiteren Anordnung, die nicht Teil der vorliegenden Erfindung
ist, kann gemäß 8 die
Nabe auch verkeilt sein. Ferner können die Nabenkettenräder 40 alternativ
platziert sein zwischen Kettenrädern 41, 42, 43 mit
Reibbelägen 44, 45, 46, 47, 48 dazwischen.
Tellerfedern 49 befinden sich zwischen den äußersten
Kettenrädern
und Klammern 50 auf der Nabe. Die Klammem sind auf der
Nabe platziert, um die Tellerfedern gegen die Kettenräder an ihrem
Ort zu halten.
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Im
Betrieb dieser Anordnung unterstützt
die Zunahme der Anzahl von Reibplatten das Absorbieren von zusätzlichen
Torsionsschwingungen der Kurbelwelle und verhindert deren Übertragung
auf andere Teile des Motorsystems.