DE951965C

DE951965C - Schwingungsdaempfer mit viskosem Reibungsmittel

Info

Publication number: DE951965C
Application number: DEH17881A
Authority: DE
Inventors: Louis Paul Croset
Original assignee: Holset Engineering Co Ltd
Current assignee: Cummins Turbo Technologies Ltd
Priority date: 1952-10-08
Filing date: 1953-10-07
Publication date: 1956-11-08
Also published as: FR1089018A; CH314082A; GB736808A; DE1712161U

Description

AUSGEGEBEN AM 8. NOVEMBER 1956

Die Erfindung betrifft einen Schwingungsdämpfer mit viskosem Reibungsmittel, bei welchem ein ringförmiges Rutschschwungrad in einem mit einer rotierenden Welle zu verbindenden Gehäuse eingeschlossen ist, das aus zwei mittels kreisförmiger Stumpfschweißung verbundenen Teilen, besteht und einen Vorratsraum für das viskose Reibungsmittel hat.

Nach der Erfindung ist der Vorratsraum für das viskose Reibungsmittel wenigstens teilweise in einem Teil des Gehäuses angeordnet, und er liegt näher zum Mittelpunkt des Schwingungsdämpfers als die innere zylindrische Fläche des Gehäuses, auf der das Rutschschwungrad mit seiner Innenfläche läuft; der Vorratsraum steht zweckmäßigerweise mit dem Ringraum, in welchem, das Schwungrad rutscht, durch eine Ringleitung, deren Querschnitt kleiner ist als der durchschnittliche Querschnitt des Vorratsraumes, odier durch eine Reihe radialer Löcher in Verbindung. Die Erfindung bietet den Vorteil, daß nahezu die gesamte innere Fläche der Ringkammer des Gehäuses als Tragfläche ausgenutzt· wird.

Bei der vorstehend beschriebenen Ausbildung eines Schwingungsdämpfers ist die Bohrung des Rutschschwungrades als Lauffläche ausgebildet,

die auf dem zylindrischen Teil des Gehäuses sitzt; nach der Erfindung hat das Schwungrad für die axiale Lage im Gehäuse auf seinen Seitenflächen einen bearbeiteten Teil mit Laufsitzpassung, und der zwischen Schwungrad und Gehäuse verbleibendeSpielraum ist etwas größer als· der Laufsitzspielraum.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besteht wenigstens ein Teil dies to Schwungrades aus einem odermehreren aus Bronze od. dgl. hergestellten, mit dem Rutschschwungrad fest verbundenen Ringen, die die Lauffläche zwischen dem Schwungrad und der am Vorratsraum angrenzenden Gehäusefläche bilden, Der bzw. die am Schwungrad befestigten Tragringe sind nach der Erfindung in Ergänzung des Vorratsraumes abgesetzt, so daß sich ein vergrößerter Vorratsraum ergibt. Der bzw. die Tragringe können sich aber auch lediglich über die für so eine Lagerung in axialer Richtung erforderliche Länge erstrecken, so daß der Vorratsraum durch einen Teil des Rutschschwungrades selbst nach außen begrenzt wird. Dieser Teil des Rutschschwungrades kann einen anderen Radius als der bzw. die Bronzeringe haben und näher an der Außenfläche des Rutschschwungrades liegen, so daß jede Verkleinerung des Vorratsraumes vermieden wird, der zentral zu einem Rutschschwungrad von symmetrischer Form liegen, kann. Der erfindungsgemäße Schwingungsdämpfer kann zwei Tragringe haben, zwischen, welchen zur Bildung des Vorratsraumes eine Vertiefung in dem Gehäuse angeordnet ist, wobei die zylindrischen Tragflächen einen, solchen Durchmesser haben, daß sie eine Lauffläche mit Sitz auf den äußeren, zu beiden Seiten der Vertiefung gelegenen Schultern des Gehäuses bilden.

Um eine Verschmutzung der Reibungsflüssigkeit durch Spurfen von Alkalisalzen zu vermeiden und die Entwässerung des Rutschschwungrades nach einer Verzinkung zu erleichtern, können in den beiden Stirnflächen des Rutschschwungrades und den miit diesem verbundenen.Tragringen eine rundherum laufende Rille und in den Stirnflächen bei-' der Tragringe in bestimmten Abständen mehrere, z. B. sechs radiale Rillen und entsprechende axiale Nuten in den Bohrungen der Ringe vorgesehen sein.

Das Gehäuse selbst besteht vorzugsweise aus einem ersten oder äußeren Teil und einem zweiten oder inneren Teil; beide Teile sind durch kreisförmige Stumpfschweißungen verbunden. Das Rutschschwungrad kann aus Flußstahl, aus. einem geschmiedeten, flammengeschnittenen oder gewalzten Ring bestehen. Für kleine Schwingungsdämpfer kann Schleudergußeiisen angewendet werden. Bei kleinen Schwingungsdämpfem kann der äußere Gehäuseteil aus einem Stahlpreßteil oder Stanzteil bestehen und der zweite Gehäuseteil aus einem Gesenkschmiedestück. Es können aber auch sowohl der erste wie auch dier zweite Gehäuseteil aus kaltschmiiedbaren, schweißbaren Eisengußstücken hergestellt sein. Bei größeren Abmessungen kommen Stahlgußteile sowohl für den inneren wie auch für den äußeren Gehäuseteil und das Rutschschwungrad in Frage; gegebenenfalls können aber auch alle diese Teile aus Einzelstücken hergestellt werden.

Wenn ein nichtmagnetischer Schwingungsdämpfer gewünscht wird, kann das Rutschschwungrad aus Bronze und das Gehäuse aus Aluminium hergestellt werden. In allen Fällen werden die Gehäuseteile bearbeitet, um die Toleranzen genau einzustellen, und dynamisch ausgewuchtet. Um die Lagerung zwischen dem Rutschschwungrad und dem Schwingungsdämpfergehäuse zu verbessern, wird in jedem Fall das Rutschschwungrad vorzugsweise verzinkt, und zwar gleichgültig, ob es mit Bronzetragringen ausgerüstet ist oder nicht, denn es ist bekannt, daß Silikon insbesondere zwisehen aneinander liegenden S tahlflächen ein schlechtes Schmiermittel ist.

Beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt. Es zeigen

Fig. ι bis 6 Teilschnitte, teilweise im Aufriß, verschiedener Schwingungsdämpfer,

Fig. 7 einen Teilschnitt, teilweise im Aufriß, konstruktiver Einzelteile des Rutschschwungrades und von Tragringen und

Fig. 8 eine Teilansicht einer Seitenfläche des Schwungrades und eines Ringes gemäß Fig. 7.

Gemäß Fig. 1 besteht ein Schwingungsdämpfer mit viskosem Reibungsmittel aus einem ringförmigen, in einem Gehäuse eingeschlossenen Rutschschwungrad 11, das aus einem ersten bzw. äußeren Teil 12 und einem zweiten bzw. inneren Teil 13 gebildet ist. Der Gehäuseteil 12 hat einen kreisförmigen Ansatz i2_a, der ungefähr ein Drittel so dick ist wie der innen liegende Flansch I2j des Gehäuseteiles 12 bzw. des außen liegenden Flansches i3₀ des Gehäuseteiles-13. Der Flansch i3₀ des inneren Gehäuseteiles 13 liegt mit seinem äußeren Rand an dem inneren Rand des Ansatzes I2„ des äußeren Gehäuseteiles 12; beide Teile sind durch eine verdeckt liegende Lichtbogenschweißung 14 miteinander verbunden. Eine gleiche Schweißung 15 ist zwischen einem Ansatz I3_O dies inneren Gehäuseteiles 13 und dem inneren Rand des Flansches 12,· des äußeren Gehäuseteiles 12 gebildet, no

Ein Vorratsraum für ein. viskoses Reibungsmittel ist gebildet aus ainer in den, inneren Gehäuseteil 13 eingedrehten Rille I3_g und einer engen Verbindung zwischen der Rille i3_g und der entsprechenden inneren Fläche des Flansches 12,- des äußeren Gehäuseteiles 12; die enge Verbindung besteht aus iner Reihe radialer Löcher oder aus einem ringförmigen Verbindungsweg.

Die Innenfläche des Rutschschwungrades 11 ist als Lauffläche mit Sitz auf der entsprechenden Fläche des inneren Gehäuseteiles 13 ausgebildet.

Das Rutschschwungrad 11 hat an seinen beiden Seitenflächen erhabene Teile 11 _fl die hinsichtlich der axialen Lage innerhalb des Gehäuses als Lauffläche dienen; die weiteren zwischen dem Rutschschwungrad und dem Gehäuse verbleibenden Spiel-

räume sind etwas größer als die Spielräume für die Lauffläche. Auf diese Weise wird erreicht, daß es zwischen dem Rutschschwungrad und dem Gehäuse lediglich eine Berührung an den erhabenen Teilen ii/ gibt.

Da der Verbindungsweg von dem Flüssigkeitsvorratsraum zu dem Ringraum, in welchem das Rutschschwungrad liegt, verengt ist, wird die größtmögliche Tragfläche für die- Innenfläche des ίο Rutschschwungrades geschaffen.

Der in Fig. 2 veranschaulichte Schwingungsdämpfer entspricht dem der Fig. ι mit der Abweichung, daß der innere Gehäuseteil mit einer Lasche bzw. einen inneren Flansch 13,· von beachtlicher Stärke versehen ist; damit die erforderliche bzw. wünschenswerte Biegsamkeit gegeben ist, die in der Nähe der Schweißung 15 eine Verwindung ermöglicht, ist in zweckentsprechender Lage eine Rille 13/ eingearbeitet, so diaß ein Ansatz i3₀ gebildet wird, wie er bereits an. Hand der Fig. 1 beschrieben ist. Der Flüssigkeitsvorratsraum hat die Form einer nach außen, offenen Rille, die eine größere, nach außen gerichtete bzw. größere radiale Tiefe als axiale Länge hat und nicht mit der ringas förmigen Schwungradkammer durch eine verengte Leitung in Verbindung steht.

Gemäß den Fig. 1 und 2 befindet sich der innen

liegende Flansch 13,- des inneren Gehäuseteiles 13 auf derselben Seite wie der innen'liegende Flansch 12,- des äußeren Gehäuseteiles 12. Bei der in Fig. 3 veranschaulichten Ausführungsform der Erfindung liegt der innere Flansch des inneren Gehäuseteiles dagegen auf der gleichen Seite wie der äußere Flansch desselben Gehäuseteiles und. gegenüber dem inneren Flansch des äußeren Gehäuseteiles.

Der äußere Gehäuseteil kann lediglich ein Einflanschglied oder ein ringförmiges Gebilde (Fig. 4) sein; in diesem Fall hat der innere Gehäuseteil einen inneren wie auch einen äußeren zylindrischen Flansch.

Um einen, leichten Fluß der viskosen Flüssigkeit zwischen dem Vornatsraum 13^ und dem Spielraum zwischen dem Rutschschwungrad und dem Gehäuse zu ermöglichen, sind — in der Zeichnung nicht berücksichtigte — Rillen in der Innenflächen,· und den erhabenen Teilen 1 i_f des Rutschschwungrades vorgesehen.

Gemäß Fig. 5 der Zeichnung besteht ein Schwingungsdämpfer mit viskosem Reibungsmittel aus einem ringförmigen Rutschschwungrad 11, das in einem aus dem äußerein Teil 12 und aus einem zweiten, inneren Teil 13 gebildeten Gehäuse eingeschlossen ist. Der Gehäuseteil 12 hat einen kreisförmigen Ansatz I2„, der ungefähr ein Drittel so stark wie der innere Flansch 12,- desselben Gehäuseteiles bzw. wie der äußere Flansch I3_O des inneren Gehäuseteil 13 ist. Der Flansch I3_O des inneren Gehäuseteiles 13 liegt mit seinem äußeren Rand, in dessen unmittelbarer Nähe der Flansch eine etwas geringere Stärke hat, an. dem inneren Rand des Ansatzes I2_e des äußeren Gehäuseteiles; beide Teile sind durch eine abgedeckte Lichtbogenschweißung 14 verbunden.

Eine Schweißung 15 der gleichen Art ist zwischen, einem Ansatz I3_a des inneren Gehäuseteiiles 13 und dem, inneren Rand des Flansches 12,-des äußeren Gehäuseteiles 12 vorgesehen.

Ein Vorratsraum für die viskose Reibungsflüssigkeit wird durch eine in den inneren Gehäuseteil 13 eingeschnittene Vertiefung i^_g und durch den dieser Vertief ung entsprechend zurückgesetzten Teil der Innenfläche eines bronzenen Lagerringes 16 gebildet, dessen äußere zylindrische Fläche mit der entsprechenden inneren Fläche des Rutschschwungrades 11 in enger Berührung steht und mit diesem verbunden ist.

Die Innenfläche des Lagerringes 16 ist als Lauffläche mit Sitz auf der entsprechenden äußeren zylindrischen Fläche des inneren Gehäuseteiles 13 ausgebildet.

Der Lagerring 16 hat auf seinen Seitenflächen Teile 16/, die über die entsprechenden Seitenflächen des Schwungrades 11 hinausragen,, so daß eine Lauffläche innerhalb des Gehäuses für die axiale Lage gegeben ist. Die Teile 16 legen nicht nur dlie axiale Lage fest, sondern sie stellen auch ein Drucklager zur Aufnahme der Beanspruchungen, dar, die von in der Kurbelwelle vom Verbrennungsmaschinen auftretenden· Längsschwingungen herrühren. Die zwischen dem Rutschschwungrad und dem Gehäuse verbleibenden Spielräume sind etwas größer als der eigentliche Laufspielraum.

Das Gehäuse wird durch zwei verschließbare Bohrungen gefüllt, die im Flansch 12,- diametral gegenüberliegend angeordnet sind. Jede Bohrung wird durch einen Stöpsel 17 geschlossen und nach außen, durch eine Schweißung 18 abgedichtet. Die Stöpsel selbst können eingeschraubt oder glatt zylindrisch bzw. konisch sein,

Eine ähnliche Ausführangsform der Erfindung ist in Fig. 6 veranschaulicht, jedoch ist der innere Gehäuseteil mit einem Ansatz bzw. einem inneren Flansch 13,· versehen, der eine beachtliche Stärke hat. Der Vorratsraum für die Reibflüssigkeit wird durch eine in der Mitte im Gehäuseteil 13 liegende Vertiefung I3_g gebildet; dieser Gehäuseteil hat sowohl einen inneren wie auch äußeren Flansch. Der äußere Gehäuseteil besteht lediglich aus einer kreisförmigen Platte bzw. Scheibe 12. Da der Vorratsraum für die Flüssigkeit in der Mitte angeordnet ist, kann ein Ru.tschschwungrad symmetrischer Form angewendet werdeni, das beim Zusammenbau im Gehäuse in der einen oder anderen Richtung eingesetzt werden bann.

Das Rutschschwungrad 11 hat innen zur Aufnähme von zwei Bronzetragringen 16 Falze, die etwa ein Dnittel seiner axialen Länge ausmachen. Diese Ringe haben innen zylindrische Tragflächen 16,- mit einem Durchmesser für eine Lauffläche, die zu den auf beiden Seiten der Vertiefung I3_g liegenden äußeren zylindrischen. Schultern des Gehäuseteiles 13 paßt. Der Flüssigkeitsvorratsraum· ist demgemäß begrenzt durch das Profil der Vertiefung 13g und den in der Mitte liegenden TeiLii_c der Innenfläche des Rutschschwungrades 11. Dieser Teil ι i_c liegt näher an der Außenfläche des Rutsch-

Schwungrades als die Flächen. i6,- der Tragringe, um den Boden der Rillen in den Tragringen 16 freizulegen bzw. mit diesem zusammenzufallen.

Um ein leichtes Fließen der viskosen Flüssigkeit zwischen dem Vorratsraum I3_ff und dem Spielraum zwischen dem Rutschschwungrad und dem Gehäuse zu erleichtern, sind — in der Zeichnung nicht berücksichtigte — Rillen, in der Innenfläche i6_f des Tragringes bzw. der Tragringe vorgesehen.

ίο In den beiden Stirnflächen des Rutschschwungrades und der mit diesem verbundenen Bleibronzetragringe ist eine rundherum laufende Rille n_g-i6_g vorgesehen (vgl. Fig. J und. 8), und in den Stirnflächen der Tragringe sind in Abständen etwa

ig sechs radial verlaufende Rillen i6_ft gebildet, die axialen Nuten i6/₂ entsprechen, welche mit der radialen. Tiefe des Mittelteiles n_c des Rutschschwungrades zusammenfallen.

Diesen. Nuten und Rillen kommt für den Betrieb

so des Schwingungsdämpfers im wesentlichen die Aufgabe zu, das Fließen von Silikon aus dem Vorratsraum durch, bzw. über die Tragfläche zu dem Spielraum zwischen, dem Rutschschwungrad und dem Gehäuse zu erleichtern. Sie dienen auch dazu, die Ansammlung kleiner Mengen von Alkalisalzen zu verhindern, die von der Verzinkung der Trägheitsringe herrühren, nachdem diese mit den. Bleibronzelagern vereinigt worden sind, so· daß auch die Verschmutzung der Silikonflüssigkeit vermieden wird.

Es ist. ferner einleuchtend., daß die Nuten, und Rillen die Entwässerung erleichtern und die Ansammlung von Feuchtigkeit an. irgendeiner Stelle des Rutschschwungrades verhindern. Andererseits würde, wenn an der Verbindungsstelle der beiden Metalle ein spitzwinkliger Falz entstände, die Ansammlung von Alkalisalzen gefördert, wenn die Ringe aus den Plattierungsbottichen herausge^· nommen werden.

Da die erfindungsgemäße Anordnung des Flüssigkeitsvorratsraumes nicht auf geschweißte Gehäuse beschränkt ist, können solche Vorratsräume auch in Gehäusen anderer Bauart angeordnet werden, beispielsweise bei Schwingungsdämpfern, deren Gehäuse aus Aluminium besteht, das durch Schweißen nicht in befriedigender Weise völlig abzudichten ist, sondern das gewöhnlich eine verbolzte Abdeckung hat.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

ι. Schwingungsdämpfer mit viskosem Reibungsmittel, b**i welchem ein, ringförmiges Rutsehschwungrad in einem mit einer rotierenden Welle zu verbindenden Gehäuse eingeschlossen ist, das aus zwei mittels kreisförmiger Stumpfschweißung verbundenen Teilen besteht und einen Vorratsraum für das viskose Reibungsmittel hat, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorratsraum (i3_ff) für das viskose Reibungsmittel wenigstens teilweise in einem Teil des Gehäuses (12, 13) angeordnet ist und näher zum Mittelpunkt des Schwingungsdämpfers liegt als die innere zylindrische Fläche des Gehäuses, auf der das Rutschschwungrad (11) mit seiner Innenfläche läuft.
2. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorratsraum (i3g) mit dem Ringraum, in welchem das Schwungrad (11) rutscht, durch eine Ringleitung, deren Querschnitt kleiner als der durchschnittliche Querschnitt des Vorratsraumes ist, oder durch eine Reihe radialer Löcher in Verbindung steht. '
3. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Schwungrad. (11) für die axiale Lage im Gehäuse (12, 13) auf seinen Seitenflächen einen bearbeiteten Teil (n_f) mit Laufsitzpassung hat und der zwischen Schwungrad (11) und Gehäuse (12, 13) verbleibende Spielraum etwas größer als der Laufsitzspielraum ist.
4. Schwingungsdämpfer nach den Ansprüchen ι bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Teil des Schwungrades (11) aus einem oder mehreren aus Bronze od. dgl. hergestellten, mit dem Rutsehschwungrad fest verbundenen Ringen (16) besteht, die die Lauffläche zwischen dem Schwungrad (11) und der go am Vorrats raum (i3_ff) angrenzenden Gehäusefläche bilden.
5. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der bzw.' die Tragringe (16) in. Ergänzung des Vorratsraumes (i3_ff) abgesetzt sind, so· daß sich ein vergrößerter Vorratsraum ergibt.
6. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß sich der bzw. die Tragringe (16) lediglich über die für die Lagerung erforderliche axiale Länge erstrecken und ein Teil (ii_e) des Rutschschwungrades (11) selbst den Vorratsraum nach außen abgrenzt.
7. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 6, dadurch/gekennzeichnet, daß ein Teil des Rutschschwungrades einen anderen Radius als der bzw. die Bronzeringe (16) hat und dieser Teil näher an der Außenfläche des Rutschschwungrades (11) Hegt, so daß jede Verkleinerung des Vorratsraumes (i3_ff) vermieden wird.
8. Schwingungsdämpfer nach den Ansprüchen 4 bis 7, gekennzeichnet durch zwei Tragringe, zwischen welchen zur Bildung des Vorratsraumes eine Vertiefung in dem Gehäuse angeordnet ist und die zylindrischen Tragflächen einen solchen. Durchmesser haben, daß sie eine Lauffläche mit Sitz auf den äußeren, zu beiden. Seiten der Vertiefung gelegenen Schultern des Gehäuses bilden.
9. Schwingungsdämpfer nach den Ansprüchen 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß in den beiden Stirnflächen des Rutschschwungrades und den mit diesem verbundenen Tragringen eine rundherum laufende Rille, in den Stirnflächen beider Tragringe in bestimmten

Abständen mehrere, ζ. Β. sechs radiale Rillen und entsprechende axiale Nuten in den Bohrungen der Ringe vorgesehen sind.

io. Schwingungsdämpfer nach den Ansprüchen ι bis 9, dadurch gekennzeichnet, dlaß das Gehäuse zum Füllen mit der Reibflüssigkeit mit einem Stöpsel versehen und, dieser Stöpsel mit.einer Schweißung verschlossen ist.

ii. Schwingungsdämpfer nach den Ansprüchen ι bis io, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorratsraum zentral zu. einem . Rutschschwungrad von symmetrischer Form liegt.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen

© 609 506/116 4.S6 (609 677 11.56)