EP1155247A1 - Drehschwingungstilger - Google Patents

Drehschwingungstilger

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Publication number
EP1155247A1
EP1155247A1 EP00914031A EP00914031A EP1155247A1 EP 1155247 A1 EP1155247 A1 EP 1155247A1 EP 00914031 A EP00914031 A EP 00914031A EP 00914031 A EP00914031 A EP 00914031A EP 1155247 A1 EP1155247 A1 EP 1155247A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
torsional vibration
sliding block
spring
restoring force
speed
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP00914031A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Joachim Baron
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Leibniz Universitaet Hannover
Original Assignee
Leibniz Universitaet Hannover
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Leibniz Universitaet Hannover filed Critical Leibniz Universitaet Hannover
Publication of EP1155247A1 publication Critical patent/EP1155247A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/10—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system
    • F16F15/14—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using masses freely rotating with the system, i.e. uninvolved in transmitting driveline torque, e.g. rotative dynamic dampers
    • F16F15/1407—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using masses freely rotating with the system, i.e. uninvolved in transmitting driveline torque, e.g. rotative dynamic dampers the rotation being limited with respect to the driving means
    • F16F15/1414—Masses driven by elastic elements
    • F16F15/1421—Metallic springs, e.g. coil or spiral springs
    • F16F15/1428—Metallic springs, e.g. coil or spiral springs with a single mass
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
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    • F16F15/1407—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using masses freely rotating with the system, i.e. uninvolved in transmitting driveline torque, e.g. rotative dynamic dampers the rotation being limited with respect to the driving means
    • F16F15/1464—Masses connected to driveline by a kinematic mechanism or gear system
    • F16F15/1471—Masses connected to driveline by a kinematic mechanism or gear system with a kinematic mechanism, i.e. linkages, levers

Definitions

  • the invention relates to a torsional vibration actuator with a variable resonance frequency.
  • Components in machines and systems can be excited to unwanted torsional vibrations by periodic alternating moments. These torsional vibrations, which are superimposed on the desired uniform rotary movement, can disrupt the synchronous operation of aggregate groups and lead to excessive loads, particularly in the resonance ranges.
  • torsional vibration actuators are tuned so that they wipe out excitation moments with a certain frequency. If excitation torques occur in the machine or system, the frequency of which is proportional to the variable operating speed of the components, the frequency of the torsional vibration damper is tuned to a resonance point with a particularly high load. The torsional vibration actuator then has no function at other operating speeds. Such a torsional vibration is z. B. described in DE 43 35 766 A1.
  • a torsional vibration tiger which has a carrier plate attached to a rotating shaft, on which a spiral spring arrangement is arranged guided radially outwards to an inertial mass, the inner end of which is clamped in place. Supports are provided on the spiral spring arrangement, which are designed as sliding blocks arranged in radial guides of the carrier plate, which perform a reciprocating movement during each revolution. Via the position of the sliding blocks, the natural vibration number of the connection between the rotating shaft and the inertial mass is constantly and periodically changed in the course of each revolution. It has been achieved here that the shaft never runs in more than very short periods of time with natural vibration speeds that harmonize with their speed. However, the constant change in the natural vibration number only means that the torsional vibrations of a shaft cannot reach their full deflection.
  • the invention has for its object to provide a torsional vibration actuator which, with a simple structure, makes it possible to wipe out the excitation torques in the entire speed range.
  • the torsional vibration actuator has a carrier plate fastened to a rotating shaft, on which a spiral spring arrangement is arranged guided radially outwards to an inertial mass, the inner end of which is clamped fastened, a support being provided on the spiral spring arrangement, which is provided as at least one in a Radial guidance of the support plate arranged sliding block is formed, on which a restoring force of a restoring spring acts, which is directed against a centrifugal force resulting from a rotational movement, the sliding block being radially movable under the influence of the centrifugal force and the restoring force in the guide and means being provided by means the restoring force directed against the centrifugal force can be changed as a function of speed in such a way that the resonance frequency of the torsional vibration damper can be automatically adapted to the speed via the position of the sliding block.
  • the means by means of which the restoring force opposing the centrifugal force can be changed as a function of speed are provided between the restoring spring and the at least one sliding block. It is achieved in such a way that, in accordance with the respectively effective centrifugal force, the size of which depends on the centrifugal radius and the speed of rotation, the sliding block on the spiral spring assumes a position from which an effective length of the spiral spring results, which gives a resonance required for the respective rotational speed of the torsional vibration damper.
  • the sliding blocks with a support guide on the spiral springs and arranged clamping this, and that the spiral springs can be designed as leaf springs.
  • the means for speed-dependent amplification of the restoring force of the restoring spring have a tension band which is guided from at least one sliding block by a free base point of the restoring spring which is displaceably guided in a spring guide at right angles to the guidance of the sliding blocks, the tension band being in the rest position or at low speeds on the free end of the return spring at an acute angle and on the sliding block at an obtuse angle, as well as with increasing speed on the free end of the return spring at an increasingly larger angle and on the sliding block at an increasingly smaller angle, such that it counteracts the centrifugal force effective restoring force can be changed automatically as a function of speed and the sliding block on the spiral spring each assumes a position from which a resonance frequency corresponding to the speed results.
  • both base points of the return spring designed as a compression spring are displaceably guided in two spring guides that run at right angles to the guide of the sliding blocks, and that the base points are connected to the sliding blocks by means of two drawstrings.
  • the return spring also has a linear characteristic and is designed as a helical spring.
  • a tension band is attached, which is guided on a cam disc, which is in operative connection with a return spring designed as a spiral spring, such that with increasing Speed depending on the angle of rotation of the cam plate, the restoring force acting on the sliding blocks is increased.
  • the tension band is then guided to the sliding block, preferably deflected in the direction of movement thereof via a deflecting film.
  • FIG. 2 the torsional vibration actuator according to FIG. 1, the masses of inertia of which are in their maximum effective position;
  • FIG. 3 a torsional vibration actuator with a tension band guided to a cam disc, the masses of inertia of which are in the rest position;
  • FIG 4 the torsional vibration actuator according to Figure 3, the inertial masses are in their maximum effective position.
  • 1 denotes a torsional vibration actuator.
  • the torsional vibration actuator 1 has a carrier plate 2, which is arranged in a rotationally fixed manner on a shaft 3, the torsional vibrations of which are to be damped by means of the torsional vibration damper 1.
  • a carrier plate 2 which is arranged in a rotationally fixed manner on a shaft 3, the torsional vibrations of which are to be damped by means of the torsional vibration damper 1.
  • near an axis of rotation 4 of the carrier plate 2 two radially outwardly extending spiral springs 5 are fastened in their receptacles at their inner ends 6, which are not shown in the drawing.
  • the carrier plate 2 is provided in the area of the spiral springs 5 with radially outwardly guided guides 7, in which sliding blocks 8 are arranged to be movable in the radial direction.
  • the sliding blocks 8 are adjustably arranged with a support guide 9 on the spiral springs 5, the support guide 9 acting on the spiral springs 5 as clamping.
  • the bending springs 5 are guided with their outer ends 10 to an inertial mass 11 and fastened there.
  • the inertial mass 11 is arranged on bearing shells 12 arranged on the carrier plate 2 so as to be pivotable about the carrier plate 2. Stops 13 attached to the carrier plate 2 limit the possible pivoting movement of the inertial mass 11.
  • the two base points 15 of a return spring 16 designed as a compression spring for the sliding blocks 8 are displaceably guided in two spring guides 14 arranged on the carrier plate 2 at right angles to the guide for the sliding blocks 8.
  • Drawstrings 17 are guided to the sliding blocks 8 from the base points 15 of the return spring 16. The restoring force of the restoring spring 16 acts on the sliding blocks 8 via the drawstrings 17.
  • the rotary vibration actuator 1 is shown in its initial position, in which the shaft 3 is stationary or rotates only at a low speed.
  • the effective force of the return spring 16 holds the sliding blocks 8 in or near their radially inner end position via the tension bands 17. Consequently, the spiral springs 5 are clamped in the support guides 9 of the sliding blocks 8 near their inner ends 6, so that there is a maximum effective length I of the spiral springs 5.
  • the drawstrings 17 engage at the base points 15 of the return spring 16 at an acute angle ⁇ and at the sliding blocks 8 at an obtuse angle ⁇ .
  • the torsional vibration 1 has two cams 18 which are rotatably arranged on a shaft 19 against the force of a return spring 16 designed as a spiral spring.
  • the return spring 16 engages on the shafts 19 of the cams 18, the outer ends 20 of the return spring 16 being fastened to the carrier plate 2.
  • the drawstrings 17 are guided from the circumference 21 of the cams 18 via a deflection roller 22 to the sliding blocks 8 in their direction of movement.
  • the rotary vibration actuator 1 is shown in its starting position, in which the shaft 3 stands still or only rotates at a low speed.
  • the effective force of the return spring 16 holds the sliding blocks 8 in or in the via the tension bands 17
  • the centrifugal force also increases with increasing speed , with the effect that a speed-dependent adaptation of the position of the sliding blocks 8 required for achieving the correct resonance frequency over the effective length I of the spiral spring 5 results automatically from the balance of forces.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Drehschwingungstilger (1) mit veränderlicher Resonanzfrequenz, der eine an einer rotierenden Welle (3) befestigte Trägerplatte (2) aufweist, an der eine Biegefederanordnung radial nach aussen an eine Trägheitsmasse (11) geführt angeordnet ist, deren inneres Ende (6) eingespannt befestigt ist, wobei an der Biegefederanordnung eine Abstützung vorgesehen ist, die als wenigstens ein in einer radialen Führung (7) der Trägerplatte (2) angeordneter Gleitstein (8) ausgebildet ist, an dem eine Rückstellkraft einer Rückstellfeder (16) angreift, die einer aus einer Rotationsbewegung resultierenden Fliehkraft entgegengerichtet ist, wobei der Gleitstein (8) unter dem Einfluss der Fliehkraft und der Rückstellkraft in der Führung (7) radial bewegbar ist und Mittel vorgesehen sind, mittels der die der Fliehkraft entgegengerichtete Rückstellkraft drehzahlabhängig derart veränderbar ist, dass über die Position des Gleitsteins (8) die Resonanzfrequenz des Drehschwingungstilgers (1) an die Drehzahl selbsttätig anpassbar ist.

Description

Drehschwingungstiiger
Die Erfindung betrifft einen Drehschwingungstiiger mit veränderlicher Resonanzfrequenz.
Bauteile in Maschinen und Anlagen, insbesondere auch rotierende Bauteile, können durch periodische Wechselmomente zu unerwünschten Drehschwingungen angeregt werden. Die- se Drehschwingungen, die der gewünschten gleichmäßigen Drehbewegung überlagert sind, können den Synchronlauf von Aggregategruppen stören und zu überhöhten Belastungen insbesondere in den Resonanzbereichen führen.
Es ist bereits bekannt, schädliche Drehschwingungen mit Hilfe von Drehschwingungstilgern zu begrenzen. Die Drehschwingungstiiger werden dabei so abgestimmt, daß sie Erregermomente mit einer bestimmten Frequenz tilgen. Treten in der Maschine oder Anlage Erregermomente auf, deren Frequenz proportional zur variablen Betriebsdrehzahl der Bauteile ist, so wird die Frequenz des Drehschwingungstilgers auf eine Resonanzstelle mit besonders hoher Belastung abgestimmt. Der Drehschwingungstiiger ist dann bei anderen Be- triebsdrehzahlen ohne Funktion. Ein derartiger Drehschwingungstiiger ist z. B. in der DE 43 35 766 A1 beschrieben.
Für Maschinen und Anlagen mit variabler Drehzahl ist es jedoch wünschenswert, im gesamten Drehzahlbereich eine Tilgung der Erregermomente zu erreichen. Hier ist es durch die DE 196 31 989 bereits bekannt geworden, Pendelschwinger einzusetzen. Derartige Pendelschwinger bestehen z. B. aus Walzen oder pendelnden Ringen, die auf Kreisbahnen im Innern von Hohlzylindern laufen. Diese Lösungen weisen jedoch den Nachteil auf, daß eine effektive Ausbildung eine erhebliche Baugröße erfordert, die deren Einsatzmöglichkeiten erheblich einschränkt. Durch die DE 196 41 763 ist auch bereits ein translatorischer Schwingungstilger bekannt geworden, bei dem eine Trägheitsmasse fest mit einem freien Ende einer Blattfeder verbunden ist, für die eine einstellbare Abstützung vorgesehen ist, um die wirksame Länge der Blattfeder zu verändern und somit die Resonanzfrequenz des Schwingungstilgers einstellbar zu machen. Die Verstellung der Abstützung erfolgt hier mittels einer Steuereinheit mit einem die Erregerfrequenz aufnehmenden Sensor und einem Elektromotor. Es handelt sich hier um eine vergleichsweise aufwendige elektrische Lösung. Außerdem ist der Schwingungstilger für einen Einsatz als Drehschwingungstiiger nicht geeignet.
Außerdem ist durch die DE-PS 632 057 bereits ein Drehschwingungstiiger bekannt geworden, der eine an einer rotierenden Welle befestigte Trägerplatte aufweist, an der eine Biegefederanordnung radial nach außen an eine Trägheitsmasse geführt angeordnet ist, deren inneres Ende eingespannt befestigt ist. An der Biegefederanordnung sind AbStützungen vorgesehen, die als in radialen Führungen der Trägerplatte angeordnete Gleitsteine ausgebildet sind, die während jeder Umdrehung eine hin- und hergehende Bewegung ausführen. Über die Position der Gleitsteine wird die Eigenschwingungszahl der Verbindung zwischen der rotierenden Welle und der Trägheitsmasse im Verlauf jeder Umdrehung ständig wechselnd und periodisch verändert. Es ist hier so erreicht worden, daß die Welle nie in mehr als ganz kurzen Zeiträumen mit Eigenschwingungsdrehzahlen läuft, die mit ihrer Drehzahl harmonieren. Durch das stetige Wechseln der Eigenschwingungszahl wird jedoch lediglich erreicht, daß die Drehschwingungen einer Welle nicht auf ihren vollen Ausschlag gelangen können.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Drehschwingungstiiger zu schaffen, der es bei einfachem Aufbau ermöglicht, die Erregermomente im gesamten Drehzahlbereich zu tilgen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Die weitere Ausgestaltung ist den Unteransprüchen zu entnehmen.
Vorgesehen ist es, daß der Drehschwingungstiiger eine an einer rotierenden Welle befestigte Trägerplatte aufweist, an der eine Biegefederanordnung radial nach außen an eine Trägheitsmasse geführt angeordnet ist, deren inneres Ende eingespannt befestigt ist, wobei an der Biegefederanordnung eine Abstützung vorgesehen ist, die als wenigstens ein in einer radialen Führung der Trägerplatte angeordneter Gleitstein ausgebildet ist, an dem eine Rückstellkraft einer Rückstellfeder angreift, die einer aus einer Rotationsbewegung resultierenden Fliehkraft entgegengerichtet ist, wobei der Gleitstein unter dem Einfluß der Fliehkraft und der Rückstellkraft in der Führung radial bewegbar ist und Mittel vorgesehen sind, mittels der die der Fliehkraft entgegengerichtete Rückstellkraft drehzahlabhängig derart veränderbar ist, daß über die Position des Gleitsteins die Resonanzfrequenz des Drehschwingungstilgers an die Drehzahl selbsttätig anpaßbar ist.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Mittel, mittels der die der Fliehkraft entgegengerichtete Rückstellkraft drehzahlabhängig veränderbar ist, zwischen der Rückstellfeder und dem wenigstens einen Gleitstein vorgesehen. Es wird so erreicht, daß entsprechend der jeweils wirksamen, in ihrer Größe vom Fliehradius und von der Drehzahl abhängigen Fliehkraft der Gleitstein auf der Biegefeder jeweils eine Position einnimmt, aus der sich eine wirksame Länge der Biegefeder ergibt, die eine für die jeweilige Drehzahl erforderliche Resonanz des Drehschwingungstilgers vorgibt.
Im Rahmen der Erfindung ist es weiterhin vorgesehen, daß als Biegefederanordnung zwei von der Trägerplatte radial nach außen an die Trägheitsmasse geführte Biegefedern, mit je einem in seiner radialen Führung angeordneten Gleitstein, sich gegenüberliegend angeordnet sein können. Es ergibt sich so ein unwuchtfreier, einfacher Aufbau des Drehschwin- gungstilgers.
Vorgesehen ist es weiterhin, daß die Gleitsteine mit einer Abstützführung auf den Biegefedern gleitend und diese einspannend angeordnet, und daß die Biegefedern als Blattfedern ausgebildet sein können.
Vorzugsweise weisen die Mittel zur drehzahlabhängigen Verstärkung der Rückstellkraft der Rückstellfeder ein Zugband auf, das von einem in einer Federführung rechtwinklig zur Führung der Gleitsteine verschiebbar geführten freien Fußpunkt der Rückstellfeder an wenigstens einen Gleitstein geführt ist, wobei das Zugband in der Ruhestellung bzw. bei kleinen Drehzahlen an dem freien Ende der Rückstellfeder in einen spitzen Winkel und am Gleitstein in einem stumpfen Winkel, sowie mit steigender Drehzahl an dem freien Ende der Rückstellfeder in einen zunehmend größeren Winkel und am Gleitstein in einem zunehmend kleineren Winkel angreift, derart, daß die der Fliehkraft entgegengerichtete wirksame Rückstellkraft selbsttätig drehzahlabhängig veränderbar ist und der Gleitstein an der Biegefeder je- weils eine Position einnimmt, aus der sich eine der Drehzahl entsprechende Resonanzfrequenz ergibt. Auch kann es vorgesehen sein, daß beide Fußpunkte der als Druckfeder ausgebildeten Rückstellfeder in zwei rechtwinklig zur Führung der Gleitsteine verlaufenden Federführungen verschiebbar geführt sind und daß die Fußpunkte über jeweils zwei Zugbänder mit den Gleitsteinen verbunden sind.
Vorzugsweise weist zudem die Rückstellfeder eine lineare Kennlinie auf und ist als Schraubenfeder ausgebildet.
Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung kann es vorgesehen sein, daß als Mittel zur drehzahlabhängigen Verstärkung der Rückstellkraft an dem Gleitstein ein Zugband befestigt ist, das an eine Kurvenscheibe geführt ist, die mit einer als Spiralfeder ausgebildeten Rückstellfeder in Wirkverbindung steht, derart, daß mit steigender Drehzahl in Abhängigkeit vom Verdrehwinkel der Kurvenscheibe eine Verstärkung der auf die Gleitsteine ein- wirkenden Rückstellkraft erfolgt. Hier ist dann das Zugband an den Gleitstein vorzugsweise über eine Umlenkrolie in dessen Bewegungsrichtung umgelenkt geführt.
Vorteilhaft kann es sein, wenn zwei Rückstellfedern mit je einem Gleitstein, sich gegenüberliegend angeordnet sind und daß jedem Gleitstein ein an eine Kurvenscheibe geführtes Zugband zugeordnet ist.
Zwei Ausführungsbeispiele sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:
Figur 1 , einen Drehschwingungstiiger mit einem vom freien Fußpunkt der Rückstellfeder an die Gleitsteine geführten Zugband, mit in der Ruhestellung befindlichen Trägheitsmassen;
Figur 2, den Drehschwingungstiiger gemäß Figur 1 , dessen Trägheitsmassen sich in ihrer maximalen Wirkstellung befinden;
Figur 3, einen Drehschwingungstiiger mit einem an eine Kurvenscheibe geführten Zugband, dessen Trägheitsmassen sich in der Ruhestellung befinden;
Figur 4, den Drehschwingungstiiger gemäß Figur 3, dessen Trägheitsmassen sich in ihrer maximalen Wirkstellung befinden. In der Zeichnung ist mit 1 ein Drehschwingungstiiger bezeichnet. Der Drehschwingungstiiger 1 weist eine Trägerplatte 2 auf, die auf einer Welle 3 drehfest angeordnet ist, deren Drehschwingungen mittels des Drehschwingungstilgers 1 gedämpft werden sollen. Nahe einer Drehachse 4 der Trägerplatte 2 sind in dieser zwei radial nach außen geführte Biegefedern 5 an ihren inneren Enden 6 in Aufnahmen, die in der Zeichnung nicht dargestellt sind, eingespannt befestigt.
Die Trägerplatte 2 ist im Bereich der Biegefedern 5 mit radial nach außen geführten Führungen 7 versehen, in denen Gleitsteine 8 in radialer Richtung beweglich angeordnet sind. Die Gleitsteine 8 sind mit einer Abstützführung 9 auf den Biegefedern 5 verstellbar angeordnet, wobei die Abstützführung 9 an den Biegefedern 5 jeweils als Einspannung wirksam ist.
Die Biegefedern 5 sind mit ihrem äußeren Enden 10 an eine Trägheitsmasse 11 geführt und dort befestigt. Die Trägheitsmasse 11 ist auf an der Trägerplatte 2 angeordneten Lager- schalen 12 um die Trägerplatte 2 verschwenkbar angeordnet. An der Trägerplatte 2 befestigte Anschläge 13 begrenzen die mögliche Schwenkbewegung der Trägheitsmasse 11.
In den Figuren 1 und 2 der Zeichnung sind in zwei auf der Trägerplatte 2 rechtwinklig zur Führung der Gleitsteine 8 angeordneten Federführungen 14 die beiden Fußpunkte 15 einer als Druckfeder ausgebildeten Rückstellfeder 16 für die Gleitsteine 8 verschiebbar geführt. Von den Fußpunkten 15 der Rückstellfeder 16 sind Zugbänder 17 an die Gleitsteine 8 geführt. Über die Zugbänder 17 wirkt die Rückstellkraft der Rückstellfeder 16 auf die Gleitsteine 8 ein.
In der Figur 1 der Zeichnung ist der Drehschwingungstiiger 1 in seiner Ausgangsstellung dargestellt, in der die Welle 3 stillsteht bzw. nur mit kleiner Drehzahl rotiert. Hier hält die wirksame Kraft der Rückstellfeder 16 über die Zugbänder 17 die Gleitsteine 8 in bzw. in der Nähe ihrer radial inneren Endlage. Folglich sind die Biegefedern 5 in den Abstützführungen 9 der Gleitsteine 8 in der Nähe ihrer inneren Enden 6 eingespannt, so daß sich eine maxi- male wirksame Länge I der Biegefedern 5 ergibt. Hier greifen die Zugbänder 17 an den Fußpunkten 15 der Rückstellfeder 16 in einem spitzen Winkel α und an den Gleitsteinen 8 in einem stumpfen Winkel ß an. Aus diesen Winkelverhältnissen ergibt es sich, daß bei niedrigen Drehzahlen der Welle 3 bereits geringe, an den Gleitsteinen 8 wirksame Fliehkräfte dazu in der Lage sind, diese aus ihrer inneren Endlage gegen die Rückstellkraft der Rückstell- feder 16 auf den Biegefedern 5 nach außen zu bewegen. Mit steigender Drehzahl der Welle 3 greifen dann die Zugbänder 17 an den Fußpunkten 15 der Rückstellfeder 16 in einem sich ständig vergrößernden Winkel α und an den Gleitsteinen
8 in einem sich zunehmend verkleinernden Winkel ß an, bis schließlich die in der Figur 2 dargestellte Endlage der Gleitsteine 8 erreicht ist. Hier greifen die Zugbänder 17 an den
Fußpunkten 15 der Rückstellfeder 16 in einem spitzen Winkel α' und an den Gleitsteinen 8 in einem stumpfen Winkel ß' an. Aus den mit der drehzahlabhängigen Bewegung der Gleitsteine 8 und der Fußpunkte 15 veränderlichen Angriffswinkeln der Zugbänder 17 ergibt sich eine drehzahlabhängige Wandlung der an den Gleitsteinen 8 wirksamen Rückstellkraft der Rückstellfeder 16. Wie die an den Gleitsteinen 8 wirksame Rückstellkraft steigt mit steigender Drehzahl auch die einwirkende Fliehkraft an, mit dem Effekt, daß sich aus dem Kräftegleichgewicht selbsttätig eine drehzahlabhängige Anpassung der für die Erzielung der richtigen Resonanzfrequenz erforderlichen Position der Gleitsteine 8 über die wirksame Länge I der Biegefeder 5 ergibt.
Gemäß dem in den Figuren 3 und 4 der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel weist der Drehschwingungstiiger 1 zwei Kurvenscheiben 18 auf, die auf einer Welle 19 gegen die Kraft einer als Spiralfeder ausgebildeten Rückstellfeder 16 verdrehbar angeordnet sind. Die Rückstellfeder 16 greift jeweils an den Wellen 19 der Kurvenscheiben 18 an, wobei die äu- ßeren Enden 20 der Rückstellfeder 16 an der Trägerplatte 2 befestigt sind. Die Zugbänder 17 sind von dem Umfang 21 der Kurvenscheiben 18 über je eine Umlenkrolle 22 an die Gleitsteine 8 in deren Bewegungsrichtung geführt.
In der Figur 3 der Zeichnung ist der Drehschwingungstiiger 1 in seiner Ausgangsstellung dargestellt, in der die Welle 3 stillsteht bzw. nur mit kleiner Drehzahl rotiert. Hier hält die wirksame Kraft der Rückstellfeder 16 über die Zugbänder 17 die Gleitsteine 8 in bzw. in der
Nähe ihrer radial inneren Endlage. Folglich sind die Biegefedern 5 in den Abstützführungen
9 der Gleitsteine 8 in der Nähe ihrer inneren Enden 6 eingespannt, so daß sich eine maximale wirksame Länge I der Biegefedern 5 ergibt. Die Zugbänder 17 der Gleitsteine 8 greifen hier am Umfang 21 der Kurvenscheiben 18 im Bereich eines großen Radius an, so daß die Rückstellkraft der Rückstellfedern 16 über einen langen Hebelarm X wirksam ist. Aus dem langen Hebelarm X ergibt es sich, daß bei niedrigen Drehzahlen der Welle 3 bereits geringe, an den Gleitsteinen 8 wirksame Fliehkräfte dazu in der Lage sind, diese aus ihrer inneren Endlage gegen die Rückstellkraft der Rückstellfeder 16 auf den Biegefedern 5 nach außen zu bewegen. Mit steigender Drehzahl der Welle 3 werden aufgrund der sich verstärkenden Einwirkung der Fliehkräfte und der daraus resultierenden Bewegung der Gleitsteine 8 in ihren Führungen 7 nach außen, die Kurvenscheiben 18 zunehmend gegen die Kräfte der Rückstellfedern 16 verdreht. Als Folge greifen die Zugbänder 17 an den Kurvenscheiben 18 im Bereich zunehmend kleinerer Radien an, bis schließlich die in der Figur 4 dargestellte Endlage der Gleitsteine 8 erreicht ist. Aus den sich mit der drehzahlabhängigen Bewegung der Gleitsteine 8 veränderlichen wirksamen Hebelarme X der Kurvenscheiben 18 ergibt sich eine drehzahlabhängige Wandlung der an den Gleitsteinen 8 wirksamen Rückstellkraft der Rückstellfeder 16. Wie die an den Gleitsteinen 8 wirksame Rückstellkraft steigt mit steigender Drehzahl auch die einwirkende Fliehkraft an, mit dem Effekt, daß sich aus dem Kräftegleichgewicht selbsttätig eine drehzahlabhängige Anpassung der für die Erzielung der richtigen Resonanzfrequenz erforderlichen Position der Gleitsteine 8 über die wirksame Länge I der Biegefeder 5 ergibt.

Claims

Patentansprüche
1. Drehschwingungstiiger (1) mit veränderlicher Resonanzfrequenz, der eine an einer rotie- renden Welle (3) befestigte Trägerplatte (2) aufweist, an der eine Biegefederanordnung radial nach außen an eine Trägheitsmasse (11) geführt angeordnet ist, deren inneres Ende (6) eingespannt befestigt ist, wobei an der Biegefederanordnung eine Abstützung vorgesehen ist, die als wenigstens ein in einer radialen Führung (7) der Trägerplatte (2) angeordneter Gleitstein (8) ausgebildet ist, an dem eine Rückstellkraft einer Rückstellfeder (16) angreift, die einer aus einer Rotationsbewegung resultierenden Fliehkraft entgegengerichtet ist, wobei der Gleitstein (8) unter dem Einfluß der Fliehkraft und der Rückstellkraft in der Führung (7) radial bewegbar ist und Mittel vorgesehen sind, mittels der die der Fliehkraft entgegengerichtete Rückstellkraft drehzahlabhängig derart veränderbar ist, daß über die Position des Gleitsteins (8) die Resonanzfrequenz des Drehschwingungstilgers (1) an die Drehzahl selbsttätig anpaßbar ist.
2. Drehschwingungstiiger (1) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zwischen der Rückstellfeder (16) und dem wenigstens einen Gleitstein (8) vorgesehen sind.
3. Drehschwingungstiiger (1 ) nach Anspruch 1 und einem oder mehreren der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Biegefederanordnung zwei von der Trägerplatte (2) radial nach außen an die Trägheitsmasse (11) geführte Biegefedern (5), mit je einem in seiner radialen Führung (7) angeordneten Gleitstein (8), sich gegenüberliegend angeordnet sind.
4. Drehschwingungstiiger (1 ) nach Anspruch 1 und einem oder mehreren der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleitsteine (8) mit einer Abstützführung (9) auf den Biegefedern (5) gleitend und diese einspannend angeordnet sind.
5. Drehschwingungstiiger (1) nach Anspruch 1 und einem oder mehreren der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Biegefedern (5) als Blattfedern ausgebildet sind.
6. Drehschwingungstiiger (1) nach Anspruch 1 und einem oder mehreren der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur drehzahlabhängigen Verstärkung der Rückstellkraft der Rückstellfeder (16) ein Zugband (17) aufweisen, das von einem in einer Federführung (14) rechtwinklig zur Führung (7) der Gleitsteine (8) verschiebbar geführten freien Fußpunkt (15) der Rückstellfeder (16) an wenigstens einen Gleitstein (8) geführt ist, wobei das Zugband (17) in der Ruhestellung bzw. bei kleinen Drehzahlen an dem freien Fußpunkt (15) der Rückstellfeder (16) in einen spitzen Winkel (α) und am Gleitstein (8) in einem stumpfen Winkel (ß) sowie mit steigender Drehzahl an dem freien Fußpunkt (15) der Rückstellfeder (16) in einen zunehmend größeren Winkel (α') und am Gleitstein (8) in einem zunehmend kleineren Winkel (ß') angreift, derart, daß die der Fliehkraft entgegengerichtete wirksame Rückstellkraft selbsttätig drehzahlabhängig veränderbar ist und der Gleitstein (8) an der Biegefeder (5) jeweils eine Position einnimmt, aus der sich eine der Drehzahl entsprechende Resonanzfrequenz ergibt.
7. Drehschwingungstiiger (1) nach Anspruch 1 und einem oder mehreren der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß beide Fußpunkte (15) der als Druckfeder ausgebildeten Rückstellfeder (16) in zwei rechtwinklig zur Führung (7) der Gleitsteine (8) verlaufenden Federführungen (14) verschiebbar geführt sind und daß die Fußpunkte (15) über jeweils zwei Zugbänder (17) mit den Gleitsteinen (8) verbunden sind.
8. Drehschwingungstiiger (1) nach Anspruch 1 und einem oder mehreren der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückstellfeder (16) eine lineare Kennlinie aufweist.
9. Drehschwingungstiiger (1) nach Anspruch 1 und einem oder mehreren der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückstellfeder (16) als Schraubenfeder ausgebildet ist.
10. Drehschwingungstiiger (1) nach Anspruch 1 und einem oder mehreren der weiteren An- sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Mittel zur drehzahlabhängigen Verstärkung der
Rückstellkraft an dem Gleitstein (8) ein Zugband (17) befestigt ist, das an eine Kurvenscheibe (18) geführt ist, die mit einer als Spiralfeder ausgebildeten Rückstellfeder (16) in Wirkverbindung steht, derart, daß mit steigender Drehzahl in Abhängigkeit vom Verdrehwinkel der Kurvenscheibe (18) eine Verstärkung der auf die Gleitsteine (8) einwirkenden Rückstellkraft erfolgt.
11. Drehschwingungstiiger (1) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Zugband (17) an den Gleitstein (8) über eine Umlenkrolle (22) in dessen Bewegungsrichtung umgelenkt geführt ist.
12. Drehschwingungstiiger (1 ) nach den Ansprüchen 10 und 11 , dadurch gekennzeichnet, daß zwei als Spiralfeder ausgebildete Rückstellfedern (16) mit je einem Gleitstein (8), sich gegenüberliegend angeordnet sind und daß jedem Gleitstein (8) ein an eine Kurvenscheibe (18) geführtes Zugband (17) zugeordnet ist.
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Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3902935B2 (ja) * 2001-10-15 2007-04-11 キヤノン株式会社 像加熱装置、および画像形成装置
CN100377493C (zh) * 2005-09-21 2008-03-26 天津大学 旋转磁场式转动轴系扭振主动控制驱动装置
DE102009029072B3 (de) * 2009-09-01 2011-02-10 B.E.C. Breitbach Engineering Consulting Gmbh Drehschwingungstilger mit Blattfeder
WO2011026872A2 (de) 2009-09-01 2011-03-10 B.E.C. Breitbach Engineering Consulting Gmbh Schwingungstilger für einer drehbewegung um eine drehachse überlagerte schwingungen
DE102010030700A1 (de) * 2010-06-30 2012-01-05 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Aktiver Schwingungstilger
DE102012202661B4 (de) 2012-02-21 2020-06-18 Tobias Neuwirth Schwungelementvorrichtung mit wenigstens zwei Schwungelementen und wenigstens zwei Speichereinrichtungen
DE102012205797A1 (de) 2012-04-10 2013-10-10 Zf Friedrichshafen Ag Drehschwingungsdämpfungsanordnung
DE102014200901A1 (de) * 2013-02-08 2014-08-14 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Dämpferanordnung für Ketten- oder Riementrieb
DE102013101544B4 (de) 2013-02-15 2019-06-06 Harald Breitbach Adaptiver Schwingungstilger mit einer über Biegebalken an einer Basis gelagerten ringförmigen Tilgermasse
DE102014001019A1 (de) 2013-02-18 2014-08-21 Borgwarner Inc. Drehschwingungstilger
DE102013101671B4 (de) 2013-02-20 2015-01-22 Harald Breitbach Adaptiver Drehschwingungstilger mit einer über Blattfedern an einer Nabe elastisch gelagerten ringförmigen Tilgermasse
EP3096902B1 (de) 2014-01-25 2019-02-27 BorgWarner Inc. Rotierender schwingungsdämpfer
US10451144B2 (en) 2014-01-25 2019-10-22 Borgwarner Inc. Torsional vibration damper
CN105899839B (zh) * 2014-01-25 2019-03-15 博格华纳公司 旋转减振器
DE102014016573A1 (de) * 2014-11-08 2016-05-12 Borgwarner Inc. Drehschwingungstilger und Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug mit einem solchen Drehschwingungstilger
DE102014016569A1 (de) 2014-11-08 2016-05-12 Borgwarner Inc. Drehschwingungstilger
DE102017007810A1 (de) 2016-10-24 2018-04-26 Borgwarner Inc. Drehschwingungstilger und Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug mit einem solchen Drehschwingungstilger
CN107606054B (zh) * 2017-10-23 2023-06-09 苏州大学 一种自适应式扭振减振器及柴油机
IT202000026834A1 (it) * 2020-11-11 2022-05-11 Cicchelero Daniela Albero motore a masse variabili

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE263332C (de) *
US2062369A (en) * 1929-06-11 1936-12-01 Continental Motors Corp Engine
DE632057C (de) * 1930-06-19 1936-07-21 Viggo Axel Kjaer Dipl Ing Anordnung zur Beseitigung oder Verminderung von Drehschwingungen in Wellen
US2367709A (en) * 1941-07-14 1945-01-23 Arkus-Duntov Zachar Polyharmonic self-tuning damper means
US2411373A (en) * 1944-03-09 1946-11-19 Westinghouse Electric Corp Torsional vibration absorber
US3611831A (en) * 1969-12-03 1971-10-12 Physics Int Co Torsional vibration damper
SU926543A1 (ru) * 1980-03-20 1982-05-07 Николаевский Ордена Трудового Красного Знамени Кораблестроительный Институт Им.Адмирала С.О.Макарова Устройство дл динамической балансировки вращающихс деталей
DE3113969A1 (de) 1981-04-07 1983-01-05 Karl-Ernst Dr.-Ing. 6101 Roßdorf Meier-Dörnberg Stoss-schwingungstilger fuer hochspannungsfreileitungen
SU991083A1 (ru) * 1981-08-13 1983-01-23 Иркутский Ордена Трудового Красного Знамени Политехнический Институт Виброзащитное устройство
DE3523726A1 (de) * 1985-07-03 1987-01-08 Bosch Gmbh Robert Fliehgewichtsversteller fuer einen kraftstoffeinspritzpumpenregler
DE3630308C1 (de) * 1986-09-05 1988-03-17 Freudenberg Carl Fa Drehschwingungsdaempfer
DE3716441C1 (de) * 1987-05-16 1988-04-28 Freudenberg Carl Fa Drehschwingungsdaempfer
JPS6482651A (en) * 1987-09-25 1989-03-28 Nec Corp Semiconductor integrated circuit device
US4935651A (en) * 1987-12-04 1990-06-19 Hyundai Heavy Industries Co., Ltd. Automatically controlled dynamic absorber
WO1990001126A1 (de) * 1988-07-22 1990-02-08 Woco Franz-Josef Wolf & Co. Drehschwingungsdämpfer
SU1709143A1 (ru) * 1989-11-14 1992-01-30 Омский политехнический институт Динамический гаситель угловых колебаний
GB9107451D0 (en) * 1991-04-09 1991-05-22 Yang Tai Her The principle and structure of actively driving or centrifugal linear following dynamic flywheel effect
DE4335766C2 (de) 1993-10-20 1996-12-12 Freudenberg Carl Fa Schwingungstilger
DE4340293C2 (de) * 1993-11-26 1996-05-23 Freudenberg Carl Fa Drehschwingungstilger
US5681221A (en) * 1994-07-01 1997-10-28 Luk Lamellen Und Kupplungsbau Gmbh Torsional vibration damper
US5579665A (en) * 1995-05-09 1996-12-03 Borg-Warner Automotive, Inc. Torsional absorber for camshaft sprockets
DE19525842C2 (de) * 1995-07-15 1998-04-09 Mannesmann Sachs Ag Torsionsschwingungsdämpfer mit variabler Übersetzung
DE19538722C2 (de) 1995-10-18 2003-06-12 Zf Sachs Ag Torsionsschwingungsdämpfer mit Koppelelementen
DE19641763C2 (de) * 1996-10-10 2001-08-02 Eurocopter Deutschland Schwingungstilger
DE19708328A1 (de) * 1997-01-31 1998-08-13 Rohs Voigt Patentverwertungsge Mechanischer Torsionsschwingungsdämpfer
US5935007A (en) * 1997-05-29 1999-08-10 Meritor Heavy Vehicle Systems, Llc Torsional vibration damper

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO0049310A1 *

Also Published As

Publication number Publication date
DE19907216C1 (de) 2000-10-12
WO2000049310A1 (de) 2000-08-24
US6601472B1 (en) 2003-08-05

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