WO2008049611A1 - Drehschwingungsdämpfer - Google Patents

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Jens Herrmann
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Definitions

  • the present invention relates to a torsional vibration damper for damping torsional vibrations of a shaft, in particular the crankshaft of a piston engine, with a housing connected to the shaft with a closed, annular receiving chamber for receiving a flywheel and a highly viscous liquid, wherein the flywheel via spring elements with the Housing is coupled.
  • torsional vibration damper in which the flywheel is coupled within the receiving chamber exclusively on the highly viscous liquid, preferably a silicone oil, with the housing.
  • highly viscous liquid preferably a silicone oil
  • the present invention has for its object to provide a torsional vibration damper of the generic type, which has an extremely simple, constructive structure and therefore is inexpensive to manufacture.
  • this object is achieved in that the flywheel ring is mounted on the circumference of an elastic support ring connected to the housing.
  • flywheel is mounted on the inside on a torsionally elastic and connected to the housing thrust bearing.
  • a suitable, torsionally elastic thrust bearing can be used, of course, in this solution then a support ring is no longer needed.
  • the support ring can couple the flywheel ring outside or inside with the housing.
  • the support ring is made of an elastomeric material.
  • the support ring is non-positively and / or positively connected to the housing.
  • the support ring may advantageously be pressed into the housing.
  • FIGURE of the drawing shows a section through a torsional vibration damper according to the invention.
  • the reference numeral 1 denotes a total of the torsional vibration damper in its entirety.
  • the torsional vibration damper 1 has substantially an annular housing 2 with a just such annular receiving chamber 3, which is sealingly closed by a cover 4.
  • a flywheel ring 5 is provided, which is mounted on the inside on an elastic support ring 6.
  • the support ring 6 made of an elastic material on the other hand fixed to the housing 2.
  • the cross section of the flywheel 5 is slightly smaller than the cross section of
  • Receiving chamber 3 so that between the flywheel 5 and the inner sides of the receiving chamber 3 gap spaces are formed, in which a highly viscous liquid, in particular a silicone oil, is filled.
  • a highly viscous liquid in particular a silicone oil
  • the torsional vibration damper 1 is mounted as a whole on a shaft, in particular on a crankshaft of a reciprocating internal combustion engine and is due to the described construction able to damp torsional vibrations.
  • the characteristic of the torsional vibration damper according to the present invention on the one hand by the shear forces of the highly viscous liquid, in particular the Si likonöles, determined in the gaps and on the other hand by the spring characteristic or rigidity of the resilient support ring 6.
  • Such a system is less susceptible to interference at different exciter frequencies or different operating temperatures.
  • a particularly advantageous mounting option for the support ring 6 results from the fact that this support ring 6 is fixed on a support ring 7, which is pressed by the lid 4 in the housing 2 before the final closure of the Aufhahmehunt 3.
  • the support ring 6 is advantageously made of an elastomeric material.

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Abstract

Beschrieben wird ein Drehschwingungsdämpfer (1) zur Dämpfung von Drehschwingungen einer Welle, insbesondere der Kurbelwelle einer Kolbenkraftmaschine, mit einem mit der Welle verbundenen Gehäuse (2) mit einer geschlossenen, ringförmigen Aufnahmekammer (3) zur Aufnahme eines Schwungringes (5) und einer hochviskosen Flüssigkeit, wobei der Schwungring (5) über Federelemente mit dem Gehäuse (2) gekoppelt ist. Dabei ist die Charakteristik einerseits durch die Scherkräfte der hochviskosen Flüssigkeit, insbesondere des Silikonöles, in den Spalträumen und andererseits durch die Federcharakteristik oder Steifigkeit des federelastischen Stützringes (6) bestimmt. Die Besonderheit des Drehschwingungsdämpfers (1) besteht darin, dass der Schwungring (5) umfangsseitig auf einem mit dem Gehäuse (2) verbundenen, elastischen Stützring (6) gelagert ist. Alternativ besteht auch die Möglichkeit, einen Drehschwingungsdämpfer (1) der oben beschriebenen Art so zu gestalten, dass der Schwungring (5) innenseitig auf einem drehelastischen Axiallager gelagert ist.

Description

Drehschwingungsdämpfer
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Drehschwingungsdämpfer zur Dämpfung von Drehschwingungen einer Welle, insbesondere der Kurbelwelle einer Kolben- kraftmaschine, mit einem mit der Welle verbundenen Gehäuse mit einer geschlossenen, ringförmigen Aufnahmekammer zur Aufnahme eines Schwungringes und einer hochviskosen Flüssigkeit, wobei der Schwungring über Federelemente mit dem Gehäuse gekoppelt ist.
Es sind Drehschwingungsdämpfer bekannt, bei denen der Schwungring innerhalb der Aufnahmekammer ausschließlich über die hochviskose Flüssigkeit, vorzugsweise ein Silikonöl, mit dem Gehäuse gekoppelt ist. Ein derartiger Drehschwingungsdämpfer ist hinsichtlich seines Verhaltens sehr stark von der Anregefrequenz und von der Betriebstemperatur abhängig.
Um eine Vergleichmäßigung der Eigenschaften insgesamt zu erreichen, sind auch Konstruktionen der gattungsgemäßen Art bekannt geworden, bei denen der Schwungring letztlich federelastisch mit dem Gehäuse gekoppelt ist. Durch diese zusätzliche Kopplung kann der Konstrukteur gezielter Einfluss nehmen auf das an- gestrebte Dämpfungsverhalten, als dies bei der ausschließlichen Verwendung von hochviskosen Flüssigkeiten zur Kopplung zwischen Schwungring und Gehäuse möglich ist.
Bei den gattungsgemäßen Drehschwingungsdämpfern sind bislang vergleichsweise aufwendige Lösungen realisiert worden.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Drehschwingungsdämpfer der gattungsgemäßen Art zu schaffen, der einen äußerst einfachen, konstruktiven Aufbau aufweist und demzufolge kostengünstig zu fertigen ist.
Diese Aufgabe wird erfϊndungsgemäß dadurch gelöst, dass der Schwungring um- fangsseitig auf einem mit dem Gehäuse verbundenen, elastischen Stützring gelagert ist.
Eine weitere Lösung der gestellten Aufgabe besteht darin, dass der Schwungring innenseitig auf einem drehelastischen und mit dem Gehäuse verbundenen Axiallager gelagert ist.
In beiden Fällen ist eine einfache und kostengünstige Konstruktion verwirklicht, da bei der erstgenannten Lösung lediglich ein Stützring aus einem elastischen Material benötigt wird, um eine weitere Kopplung des Schwungringes mit dem Gehäuse zu realisieren. Bei dieser Lösung kann auf ein zusätzliches Lager verzichtet werden.
Bei der zweitgenannten Lösung kann ein geeignetes, drehelastisches Axiallager Verwendung finden, wobei selbstverständlich bei dieser Lösung dann ein Stützring nicht mehr benötigt wird.
Der Stützring kann den Schwungring außen oder innen mit dem Gehäuse koppeln.
Bevorzugt ist der Stützring aus einem elastomeren Material hergestellt.
Eine einfache und kostengünstige Montage ergibt sich dadurch, dass der Stützring kraft- und/oder formschlüssig mit dem Gehäuse verbunden ist. Dabei kann der Stützring vorteilhafterweise in das Gehäuse eingepresst sein.
Aus der US 34 95 459 ist ein Drehschwingungsdämpfer bekannt, bei dem der Schwungring innenseitig und gegebenenfalls auch außenseitig von zusätzlichen Ringelementen aus elastomeren Materialien umgeben ist, bei der dortigen Konstruktion ist der Schwungring aber nicht auf diesen zusätzlichen Ringen gelagert und diese zusätzlichen Ringe sind darüber hinaus auch nicht mit dem Gehäuse gekoppelt.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der beigefügten Zeichnung (Figur 1) dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben.
Die einzige Figur der Zeichnung zeigt einen Schnitt durch einen erfindungsgemäßen Drehschwingungsdämpfer.
Dabei ist mit dem Bezugszeichen 1 insgesamt der Drehschwingungsdämpfer in seiner Gesamtheit bezeichnet. Der Drehschwingungsdämpfer 1 weist im Wesentlichen ein ringförmiges Gehäuse 2 mit einer ebensolchen ringförmigen Aufnahmekammer 3 auf, die durch einen Deckel 4 abdichtend verschließbar ist.
Innerhalb der Aufnahmekammer ist ein Schwungring 5 vorgesehen, welcher innenseitig auf einem elastischen Stützring 6 gelagert ist. Der Stützring 6 aus einem elastischen Material ist andererseits am Gehäuse 2 befestigt.
Der Querschnitt des Schwungringes 5 ist etwas kleiner als der Querschnitt der
Aufnahmekammer 3, so dass zwischen dem Schwungring 5 und den Innenseiten der Aufnahmekammer 3 Spalträume gebildet sind, in die eine hochviskose Flüssigkeit, insbesondere ein Silikonöl, eingefüllt ist.
Der Drehschwingungsdämpfer 1 wird insgesamt auf einer Welle, insbesondere auf einer Kurbelwelle einer Kolbenkraftmaschine befestigt und ist aufgrund der beschriebenen Konstruktion in der Lage, Drehschwingungen zu dämpfen. Dabei ist die Charakteristik beim Drehschwingungsdämpfer gemäß vorliegender Erfindung einerseits durch die Scherkräfte der hochviskosen Flüssigkeit, insbesondere des Si- likonöles, in den Spalträumen und andererseits durch die Federcharakteristik oder Steifigkeit des federelastischen Stützringes 6 bestimmt.
Ein derartiges System ist wenig störanfällig gegen unterschiedliche Anregefre- quenzen oder unterschiedliche Betriebstemperaturen.
Es ist auch möglich, den Stützring 6 statt - wie im Ausführungsbeispiel dargestellt - an der Innenseite des Schwungringes 5 anzuordnen, an der Außenseite des Schwungringes 5 vorzusehen.
Eine besonders vorteilhafte Montagemöglichkeit für den Stützring 6 ergibt sich dadurch, dass dieser Stützring 6 auf einem Tragring 7 fixiert ist, der vor dem endgültigen Verschließen der Aufhahmekammer 3 durch den Deckel 4 in das Gehäuse 2 eingepresst ist.
Der Stützring 6 ist vorteilhafterweise aus einem elastomeren Material hergestellt.
Bei der beschriebenen Konstruktion kann auf weitere Lagerelemente für den Schwungring 5 verzichtet werden.
Es besteht abweichend vom dargestellten Ausfuhrungsbeispiel auch die Möglichkeit, den Schwungring 5 innenseitig auf einem drehelastischen Axiallager zu lagern, wobei in diesem Falle auf den Stützring 6 aus einem Elastomer ebenso verzichtet werden kann wie auf den Tragring 7.
Beide Ausführungsvarianten bieten die oben schon erwähnten Vorteile, die darin zu sehen sind, dass das Dämpfungsverhalten des Drehschwingungsdämpfers 1 weitgehend unabhängig ist von der jeweiligen Anregefrequenz wie auch von der jeweiligen Betriebstemperatur.

Claims

Ansprüche
1. Drehschwingungsdämpfer ( 1 ) zur Dämpfung von Drehschwingungen einer Welle, insbesondere der Kurbelwelle einer Kolbenkraftmaschine, mit einem mit der Welle verbundenen Gehäuse (2) mit einer geschlossenen, ringförmigen
Aufhahmekammer (3) zur Aufnahme eines Schwungringes und einer hochviskosen Flüssigkeit, wobei der Schwungring (5) über Federelemente mit dem Gehäuse (2) gekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwungring (5) umfangsseitig auf einem mit dem Gehäuse (2) verbundenen, elastischen Stützring (6) gelagert ist.
2. Drehschwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwungring (5) innenseitig auf dem Stützring (6) gelagert ist.
3. Drehschwingungsdämpfer nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Schwungring (5) außenseitig auf dem elastischen Stützring (6) gelagert ist.
4. Drehschwingungsdämpfer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Stützring (6) aus einem elastomeren Material besteht.
5. Drehschwingungsdämpfer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Stützring (6) auf einem Tragring (7) gelagert ist, der seinerseits in das Gehäuse (2) eingepresst ist.
6. Drehschwingungsdämpfer (1) zur Dämpfung von Drehschwingungen einer Welle, insbesondere der Kurbelwelle einer Kolbenkraftmaschine, mit einem mit der Welle verbundenen Gehäuse (2) mit einer geschlossenen, ringförmigen Aufnahmekammer (3) zur Aufnahme eines Schwungringes (5) und einer hochviskosen Flüssigkeit, wobei der Schwungring (5) über Federelemente mit dem Gehäuse (2) gekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwungring (5) innenseitig auf einem drehelastischen Axiallager gelagert ist.
7. Drehschwingungsdämpfer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das drehelastische Axiallager in das Gehäuse (2) eingepresst ist.
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