WO2007059817A1 - Zugmitteltrieb mit dämpfungseinrichtung - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a traction mechanism comprising a plurality of shafts, in particular a crankshaft and at least one camshaft, each with a looped by the traction wheel, as well as with at least one highly dynamic vibration-stimulating auxiliary unit with the drive directly or indirectly via one of the waves or one with the drive coupled accessory-shaft is coupled.
- Such a traction drive is usually used in internal combustion engines, primarily in the automotive sector. It usually includes a crankshaft that drives the drive. The traction means also runs around one or more camshaft pulleys, which are driven by the traction means for valve control. Frequently, an auxiliary unit is also coupled to the traction mechanism drive, whereby increasingly high dynamic oscillation-stimulating additional units are installed.
- the invention is thus based on the problem of specifying a traction drive, in which a substantial compensation of the different given spurious vibrations in a drive design as described above is possible.
- a traction drive of the type according to the invention that at least one wheel for generating compensation oscillations formed in the drive impulsive vibrations is out of round, and in the leading to the additional drive train damping device for damping of the additional unit in the Traction mechanism drive integrated high dynamic disturbing vibrations is integrated.
- the invention is based on the finding that in the traction drive in a design of the type described above, different types of spurious vibrations are given.
- there are interfering vibrations which, for example, result from the operation of the internal combustion engine itself, which is generally a piston engine, and which are registered in the drive via the crankshaft.
- Similar quality are spurious vibrations that are registered via the one or more camshafts that make the valve control.
- These spurious vibrations have a comparatively small amplitude, the alternating torques, for example, from the camshaft are approximately ⁇ 15 Nm.
- a highly dynamic additional unit for example, a high-pressure injection pump for a diesel engine.
- a high-pressure injection pump operates at a pressure of up to 2000 bar and is usually designed as a radial piston pump. From the usual up-and-down movement of the pistons resulting in the respective reversal points force impulses, which can be entered via the drive train, via which the additional unit is coupled to the traction means in this.
- These interference oscillations are significantly greater in amplitude than the interference oscillations described above, the alternating torques are significantly higher in comparison, for example at ⁇ 100 Nm.
- a non-circular wheel is provided in the drive according to the invention, which is arranged on the crankshaft or the camshaft and the geometry corresponding to the metrologically detectable spurious to damper type is designed.
- Such wheels may be oval or polygonal, etc., depending on the vibration order to be damped.
- such a non-circular wheel does not allow for the damping of the highly dynamic, can be introduced by the additional unit disturbing vibrations.
- the invention now proposes to integrate a damping device for damping high-dynamic disturbing vibrations which can be introduced via the additional unit into the traction drive in the drive train leading to the additional drive unit.
- a separate damping device is provided in the traction mechanism according to the invention, which is specifically and exclusively provided for steaming the highly dynamic spurious, while the second intended damping device (namely, the non-circular wheel) primarily serves the damping of the first-mentioned spurious.
- the highly dynamic vibration excitations can be minimized or, in the ideal case, even compensated.
- the traction mechanism drive has to transmit lower alternating torques, since the high alternating torques resulting from the auxiliary unit can be largely compensated so that the overall train can be calmed by appropriate design of the non-round wheel via compensation oscillations with a small amplitude.
- the non-circular wheel is ideally designed in its geometry so that it can on the one hand compensate for the spurious vibrations that can be registered via the crankshaft or camshaft, on the other hand it is designed so that any resulting from the additional unit, nevertheless already damped "residual interference" can be minimized or largely compensated.
- the damping device is preferably designed as a drive disk, comprising an input part and a rotatably mounted relative to this output part, which rotates via a damping means, such as a coil spring, damped are coupled.
- a damping means such as a coil spring
- damped a drive pulley
- the additional drive can be driven via the traction drive.
- the damping of the rotational movement via the damping means vibrations are not coupled or in a damped form in the drive ,
- the drive disk can be arranged on the additional power unit shaft and looped around by the traction means.
- the additional unit shaft which is for example coupled directly to the additional unit, integrated directly into the traction drive via the drive disk.
- the traction means movement effected via the crankshaft thus leads to a direct movement of the drive pulley and thus to a direct drive of the additional aggregate, although this is decoupled via the drive pulley from the traction means.
- a further alternative provides for arranging the drive disk on one of the shafts at its free end and for coupling it directly or indirectly with the additional unit.
- the motion coupling can be done for example via the camshaft.
- the drive pulley which in turn is coupled, for example, directly to the auxiliary unit, or which is wrapped by another traction means, in turn with the auxiliary unit is coupled, in which case the drive disk would be indirectly coupled with the additional unit.
- a third design alternative finally provides to provide at one of the waves at the free end of another wheel, which is thus rigidly connected to this shaft, and which is wrapped by another traction means with which the Additional unit is coupled via the attacking on the traction sheave.
- the auxiliary unit is not directly integrated in the traction mechanism, but integrated via a drive train, for example, the cam shaft incorporates, on which the other wheel is arranged on which a second Switzerlandmit- tel runs, with the then the auxiliary unit on the damping Drive disk is coupled.
- FIG. 1 is a schematic diagram of a traction mechanism according to the invention a first embodiment of the invention
- FIG. 2 is a partial view of a traction mechanism according to the invention a second embodiment
- Fig. 3 is a partial view of a traction mechanism according to the invention a third embodiment
- Fig. 4 is a partial view of a traction mechanism according to the invention a fourth embodiment.
- Fig. 1 shows a traction mechanism according to the invention 1, comprising a Kurbelwel- Ie 2 and two camshafts 3, on each of which wheels 4, 5 sit, which are looped by a traction means 6, for example a belt or a chain.
- the crankshaft 2 drives the drive.
- tension mean tensioning device 34 is provided, which acts on the traction means and this is represented as represented by stylized spring 7 is springing.
- stylized spring 7 is springing.
- a roller 8 or the like is pressed against the traction means.
- an auxiliary unit 9 is further integrated, to which a damping device 10, in the example shown, a drive pulley 11 is associated, which is wrapped directly by the traction means 4.
- the wheel 4 on the Kurbelwel- Ie 2 out of round as exemplified by the oval shape.
- the corresponding geometry of the wheel 4 defined elongations or shortenings of the traction means are generated depending on the shaft position, which counteract the spurious vibrations as compensation oscillations.
- the additional unit 9 is a highly dynamic unit, such as a high-pressure injection pump of a diesel engine, but in the future, where appropriate, gasoline engines are provided with such high-performance injection. From the operation of these pumps usually designed as radial piston pumps result in highly dynamic spurious vibrations with large amplitudes and large registered alternating torques that can be entered into the traction mechanism 1 and the traction means 6. It is in the additional unit so a second source of disturbance, the spurious vibrations of another kind or other quality produced as they come from the engine or the valve operation, which can be largely attenuated via the non-circular wheel 2.
- the damping device 10 is provided in the form of the drive plate 11, via which the auxiliary unit 9 is coupled to the drive 1.
- the drive disk 1 consists, see the schematic diagram in Fig. 1, of an input part 12, which is provided in the example shown with an outer toothing 13, over which the likewise toothed traction means 6 runs. It further comprises an output part 14, which is rotatably mounted relative to the input part 12. Both parts 12, 14 are via a damping means 15, in the example shown here a stylized curved coil spring, coupled together rotationally. The two parts are thus rotated against the restoring force or damping effect of the damping means 15 relative to each other. While the traction means 6 passes over the input part 12 as described, the output part 14 is coupled to the auxiliary unit 9 via a corresponding additional unit shaft.
- FIG. 2 shows a schematic diagram in the form of a partial view of a traction mechanism drive 16 according to the invention of a second embodiment.
- the auxiliary unit is not directly connected to the traction means 6, but coupled via a damping device 17 with a camshaft 3.
- the damping device 17 is arranged at the free end of the camshaft 3, ie at the opposite end of the wheel 5.
- This may be of a similar design to that of the drive plate 11, but there is no external toothing required, but only a coupling of the camshaft 3, for example, with the input part 12, while the auxiliary unit 18 in the example shown via an additional aggregate.
- Shaft 19 would be coupled to the output part of the damping device 17. Again, therefore, no rigid motion coupling between the auxiliary unit 18 and the drive is given, but also implemented via the damping device 17, a damped rotary or motion coupling, which allows the initially described damping of the highly dynamic spurious.
- FIG. 3 shows a further drive design according to the invention.
- the traction mechanism drive 20 according to the invention provides a further wheel 21 arranged on the camshaft 3 at its free end opposite the wheel 5, via which a further traction means 22, in the example also a belt, runs ,
- the auxiliary unit 23 is in turn connected via an auxiliary unit shaft 24 with a damping device 25, which is for example also a drive plate 26 of the form described with reference to FIG.
- This drive disk 26 is constructed as described with respect to FIG. 1, thus likewise has an input part which is coupled to the outer belt with the outer belt 22, while the output part, which is damped relative to the input part by a dampening means, is connected to the Additional unit shaft 24 is connected.
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Abstract
Zugmitteltrieb umfassend mehrere Wellen (2, 3) , insbesondere eine Kurbelwelle (2) und wenigstens eine Nockenwelle (3) , mit jeweils einem vom Zugmittel (6) umschlungenen Rad (4, 5) , sowie mit wenigstens einem hoch dynamisch schwingungsanregenden Zusatzaggregat (9, 18, 23, 28) , das mit dem Trieb direkt oder indirekt über eine der Wellen oder eine mit dem Trieb gekoppelte Zusatzaggregat-Welle gekoppelt ist, wobei wenigstens ein Rad zur Erzeugung von Kompensationsschwingungen zu in den Trieb eingetragenen Störschwingungen unrund ausgebildet ist, und dass im zum Zusatzaggregat führenden Triebstrang eine Dämpfungseinrichtung (10, 17, 25, 29) zum Dämpfen von über das Zusatzaggregat in den Zugmitteltrieb eintragbaren hoch dynamischen Störschwingungen integriert ist .
Description
ZUGMITTELTRIEB MIT DAMPFUNGSEINRICHTUNG
Die Erfindung betrifft einen Zugmitteltrieb umfassend mehrere Wellen, insbesondere eine Kurbelwelle und wenigstens eine Nockenwelle, mit jeweils einem vom Zugmittel umschlungenen Rad, sowie mit wenigstens einem hoch dynamisch schwingungsanregenden Zusatzaggregat, das mit dem Trieb direkt oder indirekt über eine der Wellen oder eine mit dem Trieb gekoppelte Zusatzaggregat-Welle gekoppelt ist.
Ein derartiger Zugmitteltrieb kommt üblicherweise bei Brennkraftmaschinen, vornehmlich im Kfz-Bereich, zum Einsatz. Er umfasst in der Regel eine Kurbelwelle, die den Trieb antreibt. Das Zugmittel läuft ferner um eine oder mehrere Nockenwellenscheiben, die über das Zugmittel zur Ventilsteuerung angetrieben werden. Häufig ist mit dem Zugmitteltrieb auch ein Zusatzaggregat gekoppelt, wobei zu- nehmend hoch dynamisch schwingungsanregende Zusatzaggregate eingebaut werden.
Es hat sich nun herausgestellt, dass bei einer solchen Triebauslegung unterschiedliche Störschwingungen erzeugt und auf das Zugmittel gegeben werden, die im Betrieb mitunter störend sind.
Der Erfindung liegt damit das Problem zugrunde, einen Zugmitteltrieb anzugeben, bei dem eine weitgehende Kompensation der unterschiedlichen gegebenen Störschwingungen bei einer Triebauslegung wie eingangs beschrieben möglich ist.
Zur Lösung dieses Problems ist bei einem Zugmitteltrieb der erfindungsgemäßen Art vorgesehen, dass wenigstens ein Rad zur Erzeugung von Kompensationsschwingungen zu in dem Trieb eingetragenen Störschwingungen unrund ausgebildet ist, und das im zum Zusatzaggregat führenden Triebstrang eine Dämp- fungseinrichtung zum Dämpfen von über das Zusatzaggregat in den Zugmitteltrieb eintragbaren hoch dynamischen Störschwingungen integriert ist.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass im Zugmitteltrieb bei einer Auslegung der oben beschriebenen Art unterschiedliche Arten von Störschwingungen gegeben sind. Zum einen sind Störschwingungen zu nennen, die beispielsweise aus dem Betrieb der Brennkraftmaschine selbst, bei der es sich in der Regel um eine Kolbenmaschine handelt, resultieren, und die über die Kurbelwelle in den Trieb eingetragen werden. Ähnlicher Qualität sind Störschwingungen, die über die eine oder die mehreren Nockenwellen, die die Ventilsteuerung vornehmen, eingetragen werden. Diese Störschwingungen haben eine vergleichsweise kleine Amplitude, die Wechselmomente beispielsweise aus der Nockenwelle liegen bei ca. ± 15 Nm.
Demgegenüber ist eine zweite Art von Störschwingungen gegeben, die vom Zusatzaggregat eingetragen werden können. Als ein solches hoch dynamisches Zusatzaggregat ist beispielsweise eine Hochdruckeinspritzpumpe für einen Diesel- motor zu nennen. Eine solche Hochdruckeinspritzpumpe arbeitet mit einem Druck von bis zu 2000 bar und ist üblicherweise als Radialkolbenpumpe ausgelegt. Aus der üblichen auf- und -ab-Bewegung der Kolben resultieren an den jeweiligen Umkehrpunkten Kraftstöße, die über den Triebstrang, über den das Zusatzaggregat mit dem Zugmittel gekoppelt ist, in dieses eingetragen werden können. Diese Stör- Schwingungen sind von der Amplitude deutlich größer als die zuvor beschriebenen Störschwingungen, die Wechselmomente liegen im Vergleich deutlich höher, beispielsweise bei ± 100 Nm.
Zur teilweisen oder weitgehenden Kompensation der erstgenannten, von der Amp- litude und den Wechselmomenten im Vergleich relativ niedrigen Störschwingungen ist beim erfindungsgemäßen Trieb ein unrundes Rad vorgesehen, das auf der Kurbel- oder der Nockenwelle angeordnet ist und dessen Geometrie entsprechend den messtechnisch erfassbaren Störschwingungen der zu bedämpfenden Art ausgelegt ist. Solche Räder können je nach der zu bedämpfenden Schwingungs- Ordnung oval oder mehreckig etc. sein. Ein solches unrundes Rad lässt jedoch nicht die Dämpfung der hoch dynamischen, vom Zusatzaggregat eintragbaren Störschwingungen zu. Um diese zu bedampfen wäre zur Kompensation der Störschwingungsamplitude häufig der Einbau von sehr großen bzw. geometrisch sehr
stark von der Kreisform abweichenden unrunden Rädern erforderlich, was aber häufig aus Platzgründen nicht möglich ist. Um hier dennoch eine Möglichkeit zur Verbesserung anzugeben sieht die Erfindung nun vor, im zum Zusatzaggregat führenden Triebstrang eine Dämpfungseinrichtung zum Dämpfen von über das Zusatzaggregat in den Zugmitteltrieb eintragbaren hoch dynamischen Störschwingungen zu integrieren. Es ist beim erfindungsgemäßen Zugmitteltrieb also eine separate Dämpfungseinrichtung vorgesehen, die speziell und ausschließlich zum Bedampfen der hoch dynamischen Störschwingungen vorgesehen ist, während die zweite vorgesehene Dämpfungseinrichtung (nämlich das unrunde Rad) primär der Bedämpfung der erstgenannten Störschwingungen dient. Durch die erfindungsgemäße Integration der Dämpfungseinrichtung können folglich die hoch dynamischen Schwingungsanregungen minimiert oder im Idealfall sogar kompensiert werden. Das bedeutet, dass der Zugmitteltrieb geringere Wechselmomente übertragen muss, nachdem die hohen Wechselmomente, die vom Zusatzaggregat her- rühren, weitgehend kompensiert werden können, so dass durch eine entsprechende Auslegung des unrunden Rades über Kompensationsschwingungen mit kleiner Amplitude der Zug insgesamt beruhigt werden kann. Das heißt, das unrunde Rad ist im Idealfall in seiner Geometrie so ausgelegt, dass es zum einen die Störschwingungen, die über die Kurbel- oder Nockenwelle eingetragen werden können, kompensieren kann, zum anderen ist es so ausgelegt, dass eine gegebenenfalls vom Zusatzaggregat herrührende, gleichwohl aber bereits bedämpfte „Reststörschwingung" minimiert oder weitgehend kompensiert werden kann.
Insgesamt lässt also die erfindungsgemäße Verwendung zweier separater Dämp- fungseinrichtungen, die zur Bedämpfung unterschiedlicher Schwingungsarten bzw. -qualitäten dienen, und der Umstand, dass das unrunde Rad so ausgelegt werden kann, dass die trotz Bedämpfung der vom Zusatzaggregat herrührenden Störschwingungen gegebenenfalls noch vorhandenen Störschwingungen mit bedämpft werden, eine weitgehende Triebberuhigung zu.
Die Dämpfungseinrichtung ist bevorzugt als Triebscheibe ausgebildet, umfassend ein Eingangsteil und ein relativ zu diesem verdrehbar gelagertes Ausgangsteil, die über ein Dämpfungsmittel, beispielsweise eine Schraubenfeder, gedämpft drehge-
koppelt sind. Eine solche Triebscheibe lässt zum einen eine Momentenübertragung zu, so dass das Zusatzaggregat über den Zugmitteltrieb angetrieben werden kann. Gleichwohl werden infolge der Verdrehbarkeit der beiden Teile zueinander, von denen eines beispielsweise direkt mit dem Zugmittel, das andere mit der Zu- satzaggregat-Welle gekoppelt ist, und der Dämpfung der Drehbewegung über das Dämpfungsmittel Schwingungen nicht oder in gedämpfter Form in den Trieb eingekoppelt werden.
Dabei sind unterschiedliche Ausgestaltungen des Zugmitteltriebs im Hinblick auf die Anordnung der Triebscheibe bzw. des Zusatzaggregats möglich. Nach einer ersten Erfindungsausgestaltung kann die Triebscheibe an der Zusatzaggregat- Welle angeordnet und vom Zugmittel umschlungen sein. Bei dieser Ausgestaltung ist also die Zusatzaggregat-Welle, die beispielsweise direkt mit dem Zusatzaggregat gekoppelt ist, über die Triebscheibe unmittelbar in den Zugmitteltrieb integriert. Die über die Kurbelwelle bewirkte Zugmittelbewegung führt also zu einer direkten Bewegung der Triebscheibe und damit zu einem direkten Antrieb des Zusatzaggregats, wenngleich dieses über die Triebscheibe vom Zugmittel entkoppelt ist.
Eine weitere Alternative sieht demgegenüber vor, die Triebscheibe an einer der Wellen an deren freiem Ende anzuordnen und direkt oder indirekt mit dem Zusatzaggregat zu koppeln. Mitunter ist es aus Platzgründen nicht möglich, das Zusatzaggregat unmittelbar in den Zugmitteltrieb zu integrieren. In einem solchen Fall kann die Bewegungskopplung beispielsweise über die Nockenwelle erfolgen. Zu diesem Zweck wird bei dieser Erfindungsausgestaltung beispielsweise am frei- en Ende der Nockenwelle, also dem dem Nockenwellenrad gegenüberliegenden Ende, die Triebscheibe angeordnet, die dann ihrerseits beispielsweise direkt mit dem Zusatzaggregat gekoppelt ist, oder die von einem weiteren Zugmittel umschlungen ist, das seinerseits mit dem Zusatzaggregat gekoppelt ist, wobei hier also die Triebscheibe indirekt mit dem Zusatzaggregat gekoppelt wäre.
Eine dritte Auslegungsalternative sieht schließlich vor, an einer der Wellen an deren freiem Ende ein weiteres Rad vorzusehen, das also mit dieser Welle starr verbunden ist, und das von einem weiteren Zugmittel umschlungen ist, mit dem das
Zusatzaggregat über die am Zugmittel angreifende Triebscheibe gekoppelt ist. Auch hier ist also das Zusatzaggregat nicht unmittelbar im Zugmitteltrieb integriert, sondern über einen Triebstrang eingebunden, der beispielsweise die Nockenwelle mit einbindet, an der das weitere Rad angeordnet ist, auf dem ein zweites Zugmit- tel läuft, mit dem dann das Zusatzaggregat über die dämpfende Triebscheibe gekoppelt ist.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispielen sowie anhand der Zeichnun- gen. Dabei zeigen:
Fig. 1 eine Prinzipdarstellung eines erfindungsgemäßen Zugmitteltriebs einer ersten Erfindungsausgestaltung,
Fig. 2 eine Teilansicht eines erfindungsgemäßen Zugmitteltriebs einer zweiten Ausführungsform,
Fig. 3 eine Teilansicht eines erfindungsgemäßen Zugmitteltriebs einer dritten Ausführungsform, und
Fig. 4 eine Teilansicht eines erfindungsgemäßen Zugmitteltriebs einer vierten Ausführungsform.
Fig. 1 zeigt einen erfindungsgemäßen Zugmitteltrieb 1 , umfassend eine Kurbelwel- Ie 2 sowie zwei Nockenwellen 3, auf denen jeweils Räder 4, 5 aufsitzen, die von einem Zugmittel 6, beispielsweise einem Riemen oder einer Kette, umschlungen sind. Die Kurbelwelle 2 treibt den Trieb an. Zur Aufrechthaltung der Zugmittelspannung ist eine Spanneinrichtung 34 vorgesehen, die am Zugmittel angreift und dieses wie durch stilisiert dargestellte Feder 7 dargestellt ist anfedert. Hierüber wird beispielsweise eine Rolle 8 oder dergleichen gegen das Zugmittel gedrückt.
In den Zug ist ferner ein Zusatzaggregat 9 integriert, dem eine Dämpfungseinrichtung 10, im gezeigten Beispiel eine Triebscheibe 11 zugeordnet ist, die unmittelbar vom Zugmittel 4 umschlungen ist.
Zur Kompensation von aus dem Betrieb der dem Zugmitteltrieb 1 zugeordneten Brennkraftmaschine, die hier nicht näher dargestellt ist, oder aus dem Betrieb der über die Nockenwellen 3 gesteuerten Ventile resultierende Störschwingungen, die in den Zugmitteltrieb 1 eingetragen werden bzw. die das Zugmittel 6 schwingend beaufschlagen, ist im gezeigten Ausführungsbeispiel das Rad 4 auf der Kurbelwel- Ie 2 unrund ausgebildet, wie exemplarisch durch die ovale Form dargestellt ist. Durch die entsprechende Geometrie des Rades 4 werden je nach Wellenstellung definierte Längungen oder Verkürzungen des Zugmittels erzeugt, die als Kompensationsschwingungen den Störschwingungen entgegenwirken.
Bei dem Zusatzaggregat 9 handelt es sich um ein hoch dynamisches Aggregat, beispielsweise eine Hochdruckeinspritzpumpe eines Dieselmotors, wobei aber in Zukunft gegebenenfalls auch Benzinmotoren mit derartigen Hochleistungseinspritzpumpen versehen sind. Aus dem Betrieb dieser üblicherweise als Radialkolbenpumpen ausgelegten Pumpen resultieren hoch dynamische Störschwingungen mit großen Amplituden und großen eingetragenen Wechselmomenten, die in den Zugmitteltrieb 1 bzw. das Zugmittel 6 eingetragen werden können. Es handelt sich bei dem Zusatzaggregat also um eine zweite Störschwingungsquelle, die Störschwingungen anderer Art oder anderer Qualität erzeugt, als sie von der Brennkraftmaschine oder dem Ventilbetrieb herrühren, welche über das unrunde Rad 2 weitgehend bedämpft werden können. Um nun auch diese hoch dynamischen Störschwingungen bedampfen zu können ist, wie beschrieben, die Dämpfungseinrichtung 10 in Form der Triebscheibe 11 vorgesehen, über die das Zusatzaggregat 9 mit dem Trieb 1 gekoppelt ist.
Die Triebscheibe 1 besteht, siehe die Prinzipdarstellung in Fig. 1 , aus einem Eingangsteil 12, das im gezeigten Beispiel mit einer Außenverzahnung 13 versehen ist, über die das ebenfalls verzahnte Zugmittel 6 läuft. Sie umfasst ferner ein Ausgangsteil 14, das relativ zum Eingangsteil 12 verdrehbar gelagert ist. Beide Teile
12, 14 sind über ein Dämpfungsmittel 15, im gezeigten Beispiel hier eine stilisierte gebogene Schraubenfeder, miteinander drehgekoppelt. Die beiden Teile sind also gegen die Rückstellkraft oder Dämpfungswirkung des Dämpfungsmittels 15 relativ zueinander verdrehbar. Während wie beschrieben das Zugmittel 6 über das Ein- gangsteil 12 läuft, ist das Ausgangsteil 14 über eine entsprechende Zusatzaggregat-Welle mit dem Zusatzaggregat 9 gekoppelt. Etwaige aus dem Betrieb des Zusatzaggregats rührende Störschwingungen werden folglich auf das Ausgangsteil gegeben und können nur über das Dämpfungsmittel 15 an das Eingangsteil 12 und über dieses an das Zugmittel 6 übertragen werden. Infolge der Dämpfungs- Wirkung des Dämpfungsmittels 15 werden diese Störschwingungen jedoch wei- testgehend, idealerweise vollständig in der Dämpfungseinrichtung 10 kompensiert bzw. vernichtet, so dass sie sich nicht störend auf den Zugmitteltrieb 1 auswirken können. Sollten dennoch etwaige „Reststörschwingungen" in das Zugmittel 6 eingekoppelt werden, so können diese Störschwingungen, die infolge der Dämpfung über die Dämpfungseinrichtung 10 in ihrer Amplitude und in der Höhe des Wechselmoments deutlich erniedrigt sind, ebenfalls über das unrunde Rad 2 oder gegebenenfalls ein weiteres unrundes Rad (ein solches wäre dann beispielsweise auf einer Nockenwelle 5 angeordnet) bedämpft werden, da hierfür entsprechende Radgeometrien erforderlich sind, die bei dem vorhandenen Platzangebot übli- cherweise realisiert und verbaut werden können. Die „Reststörschwingungen" liegen also von der Amplitude und der Wechselmomenthöhe her in einem Bereich, der dem über die Kurbel- oder Nockenwelle eingetragenen Störschwingungen entspricht oder nahe kommt. Für den Fall, dass nur ein unrundes Rad verwendet wird, wird dieses bevorzugt so ausgelegt, dass es sowohl die über die Kurbel- o- der Nockenwelle eingetragenen Störschwingungen wie auch die etwaigen „Reststörschwingungen" aus dem Zusatzaggregatbetrieb minimieren oder kompensieren kann.
Insgesamt ergibt sich bei dieser Erfindungsausgestaltung trotz Integration eines hoch dynamisch anregenden Zusatzaggregats aufgrund der Verwendung zweier Schwingungen unterschiedlicher Art und von der Amplitude und den Wechselmomenten hergesehen unterschiedlicher Größenordnungen bedämpfender Dämpfungseinrichtungen, nämlich einerseits dem unrunden Rad, andererseits der
Triebscheibe, eine weitestgehende Zugberuhigung, wobei die beiden Dämpfungseinrichtungen bevorzugt in Abhängigkeit voneinander gewählt werden, um eine optimale Triebdämpfung zu realisieren.
Fig. 2 zeigt eine Prinzipskizze in Form einer Teilansicht eines erfindungsgemäßen Zugmitteltriebs 16 einer zweiten Ausführungsform. Bei diesem ist das Zusatzaggregat nicht direkt mit dem Zugmittel 6 verbunden, sondern über eine Dämpfungseinrichtung 17 mit einer Nockenwelle 3 gekoppelt. Am freien Ende der Nockenwelle 3, also am dem Rad 5 gegenüberliegenden Ende, ist die Dämpfungseinrichtung 17 angeordnet. Bei dieser kann es sich um eine ähnliche Ausgestaltung wie die bei der Triebscheibe 11 handeln, jedoch ist dort keine Außenverzahnung vonnö- ten, sondern lediglich eine Kopplung der Nockenwelle 3 beispielsweise mit dem Eingangsteil 12, während das Zusatzaggregat 18 im gezeigten Beispiel über eine Zusatzaggregat-Welle 19 mit dem Ausgangsteil der Dämpfungseinrichtung 17 ge- koppelt wäre. Auch hier ist folglich keine starre Bewegungskopplung zwischen Zusatzaggregat 18 und dem Trieb gegeben, sondern über die Dämpfungseinrichtung 17 ebenfalls eine gedämpfte Dreh- oder Bewegungskopplung realisiert, die die eingangs beschriebene Dämpfung der hoch dynamischen Störschwingungen ermöglicht.
Eine weitere erfindungsgemäße Triebauslegung zeigt Fig. 3. Der dort gezeigte erfindungsgemäße Zugmitteltrieb 20 sieht ein an der Nockenwelle 3 an deren freiem, dem Rad 5 gegenüberliegenden Ende angeordnetes weiteres Rad 21 vor, über das ein weiteres Zugmittel 22, im Beispiel ebenfalls ein Riemen, läuft. Das Zusatzaggregat 23 ist hier über eine Zusatzaggregat-Welle 24 wiederum mit einer Dämpfungseinrichtung 25 verbunden, bei der es sich beispielsweise ebenfalls um eine Triebscheibe 26 der bezüglich Fig. 1 beschriebenen Form handelt. Diese Triebscheibe 26 ist wie bezüglich Fig. 1 beschrieben aufgebaut, weist also ebenfalls ein Eingangsteil auf, das mit einer Außenverzahnung mit dem weiteren Rie- men 22 gekoppelt ist, während das Ausgangsteil, das über ein Dämpfungsmittel gedämpft relativ zum Eingangsteil verdrehbar ist, mit der Zusatzaggregat-Welle 24 verbunden ist. Hier ist also das Zusatzaggregat 23 direkt mit de Dämpfungseinrichtung 25 bzw. der Triebscheibe 26 gekoppelt.
Fig. 4 zeigt schließlich einen weiteren erfindungsgemäßen Zugmitteltrieb 27, bei dem das Zusatzaggregat 28 ebenfalls extern zum ersten Zugmittel 6 ist. Hier befindet sich an der Kurbelwelle 3 selbst die Dämpfungseinrichtung 29 in Form der bereits bekannten Triebscheibe 30, die mit ihrem Eingangsteil über dessen Außenverzahnung mit einem weiteren Zugmittel 31 gekoppelt ist, während das Ausgangsteil mit der Nockenwelle 3 verbunden ist. Beide Teile sind wiederum über ein Dämpfungsmittel in der bereits beschriebenen Form miteinander drehverbunden, jedoch gedämpft gegeneinander beweglich. Das Zusatzaggregat 28 ist bei dieser Ausgestaltung über eine Zusatzaggregat-Welle 32 und eine auf dieser sitzenden Scheibe oder einem Rad 33 mit dem weiteren Zugmittel 31 zum Antrieb des Zusatzaggregats 28 verbunden. Bei dieser Ausgestaltung ist also das Zusatzaggregat 28 indirekt mit der Dämpfungseinrichtung 29 gekoppelt.
Abschließend ist festzuhalten, dass selbstverständlich bei allen in den Fig. 2, 3 und 4 dargestellten Zugmitteltrieben 16, 20 und 27 die Auslegung des Zugmitteltriebs selbstverständlich die in Fig. 1 gezeigten weiteren Wellen und Einrichtungen, also insbesondere die Kurbelwelle 2 und die Spanneinrichtung umfasst. Selbstverständlich ist auch bei diesem weiteren Zugmitteltrieb wenigstens eines der Räder, die auf der Kurbelwelle 2 oder den Nockenwellen 3 sitzen, unrund ausgebildet. Anstelle der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform, bei der das unrunde Rad auf der Kurbelwelle 2 aufsitzt, ist es denkbar, ein oder beide Nockenwellenräder 5 unrund auszugestalten, um die über die Kurbelwelle 2 und die Nockenwellen 3 in den Trieb eingekoppelten Störschwingungen zu kompensieren, wobei die Ra- dauslegung aber auch auf eine Kompensation etwaiger, trotz der integrierten Dämpfungseinrichtung von dem Zusatzaggregat herrührender, jedoch „vorgedämpfter" Störschwingungen ausgelegt ist.
Claims
1. Zugmitteltrieb umfassend mehrere Wellen, insbesondere eine Kurbelwelle und wenigstens eine Nockenwelle, mit jeweils einem vom Zugmittel um- schlungenen Rad, sowie mit wenigstens einem hoch dynamisch schwingungsanregenden Zusatzaggregat, das mit dem Trieb direkt oder indirekt über eine der Wellen oder eine mit dem Trieb gekoppelte Zusatzaggregat- Welle gekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Rad (4) zur Erzeugung von Kompensationsschwingungen zu in den Trieb (1 , 16, 20, 27) eingetragenen Störschwingungen unrund ausgebildet ist, und dass im zum Zusatzaggregat (9, 18, 23, 28) führenden Triebstrang eine Dämpfungseinrichtung (10, 17, 25, 29) zum Dämpfen von über das Zusatzaggregat (9, 18, 23, 28) in den Zugmitteltrieb (1 , 16, 20, 27) eintragbaren hoch dynamischen Störschwingungen integriert ist.
2. Zugmitteltrieb nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpfungseinrichtung (10, 17, 25, 29) eine Triebscheibe (11 , 26, 30) umfassend ein Eingangsteil (12) und ein relativ zu diesem verdrehbares Ausgangsteil (14), die über ein Dämpfungsmittel (15) drehgekoppelt sind, ist.
3. Zugmitteltrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpfungseinrichtung (10), insbesondere die Triebscheibe (11) an der Zusatzaggregat-Welle angeordnet und vom Zugmittel (6) umschlungen ist.
4. Zugmitteltrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpfungseinrichtung (17, 29), insbesondere die Triebscheibe (26, 30) an einer der Wellen (3) an deren freiem Ende angeordnet und direkt oder indirekt mit dem Zusatzaggregat (18, 28) gekoppelt ist.
5. Zugmitteltrieb nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die indirekt gekoppelte Dämpfungseinrichtung (29), insbesondere die Triebscheibe (30) von einem weiteren Zugmittel (31) umschlungen ist, mit dem das Zusatzaggregat (28) gekoppelt ist.
6. Zugmitteltrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass an einer der Wellen (3) an deren freiem Ende ein weiteres Rad (21) vorgesehen ist, das von einem weiteren Zugmittel (22) umschlungen ist, mit dem das Zusatzaggregat (23) über die am Zugmittel (22) angreifende Dämpfungseinrichtung (25), insbesondere die Triebscheibe (26) gekoppelt ist.
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