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Einrichtung zum Kompensieren von Drehstößen
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Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Kompensieren von Drehstößen,
insbesondere von Drehmomentschwankungen einer Brennkraftmaschine, mittels mindestens
zweier koaxial zueinander angeordneter, entgegen der Wirkung einer Dämpfungseinrichtung
zueinander verdrehbarer Schwungmassen, von denen die eine mit der Brennkraftmaschine
und die andere mit dem Eingangsteil eines Getriebes verbindbar ist.
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Bei solchen Einrichtungen, wie sie beispielsweise durch die DE-OS
28 26 274 bekannt geworden sind, sind die zwischen den beiden begrenzt zueinander
verdrehbaren Schwungmassen wirksamen Reibmittel derart angeordnet, daß sie über
den gesamten möglichen Verdrehwinkelbereich zwischen den beiden Schwungmassen eine
konstante Reibungsdämpfung erzeugen. Eine solche konstante Reibungsdämpfung ist
jedoch für viele Anwendungsfälle nicht ausreichend, um eine zufriedenstellende Dämpfung
der Drehschwingungen über den gesamtmöglichen Verdrehwinkelbereich zwischen den
beiden Schwungmassen sicherzustellen.
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Der vorliegenden Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, die bisher bekannt
gewordenen torsionselastischen Einrichtungen der eingangs genannten Art dahingehend
zu verbessern, daß deren Dämpfungskapazität an den jeweiligen Anwendungsfall optimal
angepaßt werden kann, weiterhin soll die Einrichtung in besonders einfacher und
wirtschaftlicher Weise hergestellt werden können.
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Gemäß der Erfindung wird dies bei einer Einrichtung zum Kompensieren
von Drehstößen der eingangs genannten Art dadurch erzielt, daß die Dämpfungseinrichtung
mindestens eine, insbesondere zwischen den beiden Schwungmassen wirksame Reibvorkehrung
umfaßt, deren Reibungsdämpfung bei Drehsinnumkehrung bzw. Drehsinnänderung über
einen bestimmten Winkel unwirksam ist, das heißt also, aufgehoben wird.
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Die erfindungsgemäße Ausbildung der Dämpfungseinrichtung ermöglicht
durch entsprechende Bemessung des Winkels, über den die Reibvorkehrung unwirksam
ist, daß bei kleinen Schwingungsamplituden zwischen den beiden Schwungmassen die
Schwingungen im wesentlichen durch zwischen den Schwungmassen wirksame Federmittel,
wie z.B. Schraubenfedern, und einer zu diesen parallel geschalteten geringeren Reibung,
gedämpft und somit praktisch nicht auf das Getriebe übertragen werden. Solche kleine
Schwingungsamplituden, welche z.B. auf kleinere Schwankungen bzw. Ungleichförmigkeiten
des von der Brennkraftmaschine abgegebenen Momentes zurückzuführen sind, treten
z.B. im Leerlauf der Brennkraftmaschine und im normalen Fahrbetrieb unter Last auf.
Beim Auftreten großer Drehmomentschwankungen zwischen Brennkraftmaschine
und
Getriebe, welche ebenfalls große Winkelausschläge zwischen den beiden Schwungmassen
verursachen, wird der Freiwinkel, über den die Reibvorkehrung unwirksam ist, überschritten,
so daß erst dann die Reibvorkehrung wirksam wird. Durch die dabei auftretende hohe
Reibungshysterese kann die überschüssige Energie, welche die großen Schwingungsamplituden
hervorruft, aufgezehrt bzw. vernichtet werden.
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Die vorerwähnten großen Winkelausschläge zwischen den beiden Schwungmassen
treten insbesondere beim Anlassen und Abstellen der Brennkraftmaschine auf, bei
denen der Resonanzbereich des Schwingungssystems bzw. des Schwungrades durchlaufen
werden muß und auch bei plötzlichen größeren Drehmomentschwankungen bzw. Drehmomentungleichförmigkeiten,
die z.B. beim Übergang von Zugbetrieb in Schubbetrieb und umgekehrt auftreten können.
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Durch die Erfindung kann weiterhin sichergestellt werden, daß für
einen gegebenen Wert des Winkelausschlages zwischen den beiden Schwungmassen der
Wert des Momentes für zunehmenden Winkelausschlag verschieden ist von dem für abnehmenden
Winkelausschlag, was für die Vernichtung von Energie zur Filtrierung von Schwingungen
vorteilhaft ist.
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Besonders vorteilhaft kann es dabei sein, wenn die Reibvorkehrung
nicht über Arme, Ausleger oder dergleichen an Kraftspeicher angreift, so daß sie
nicht über Kraftspeicher gesteuert bzw. nicht über Kraftspeicher in eine Zwischenposition
oder definierte Ausgangsposition zurückgestellt wird.
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Besonders angebracht kann es sein, wenn die Reibvorkehrung mindestens
eine zwischen den beiden Schwungmassen vorgesehene Reibscheibe umfaßt, die lediglich
über einen Teilbereich des möglichen Gesamtverdrehwinkels der Dämpfungseinrichtung
wirksam ist, wobei dieser Teilbereich gegenüber den Einsatzpunkten der Kraftspeicher,
das heißt also den Punkten, bei denen die Kraftspeicher beginnen komprimiert zu
werden, verlagerbar ist.
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Zweckmäßig kann es sein, wenn die Reibvorkehrung von einer, ersten,
der Schwungmassen getragen wird und wenigstens ein Reibmittel umfaßt, das über Anschlagmittel
mit Gegenanschlagmitteln der anderen, zweiten, der Schwungmassen zusammenwirkt,
wobei zwischen Anschlagmittel und Gegenanschlagsmittel ein Spiel in Umfangsrichtung
vorhanden ist.
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Solche Anschlagmittel und Gegenanschlagmittel können zum Beispiel
durch Ausleger, Arme oder dergleichen, welche sich in radialer oder axialer Richtung
erstrecken und mit Vorsprüngen oder Konturen von Ausschnitten zusammenwirken, gebildet
sein.
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Eine besonders günstige Anordnung der Reibvorkehrung kann gegeben
sein, wenn diese axial zwischen der ersten und der zweiten Schwungmasse angeordnet
ist. Zweckmäßig kann es dabei sein, wenn die Reibvorkehrung von der ersten Schwungmasse,
welche mit dem Ausgangsteil einer Brennkraftmaschine drehfest verbindbar ist, getragen
wird.
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Es kann außerdem angebracht sein, wenn die Reibvorkehrung konzentrisch
um einen zentralen, sich axial erstreckenden, zapfenartigen Ansatz einer der Schwungmassen
gelegt ist und gegebenenfalls auf diesem Ansatz aufgenommen bzw. in radialer Richtung
geführt ist. Ein besonders vorteilhafter Aufbau der Einrichtung kann gegeben sein,
wenn die erste Schwungmasse den axialen Ansatz aufweist, wobei es weiterhin zweckmäßig
sein kann, wenn dieser axiale Ansatz gleichzeitig die Lagermittel aufnimmt zur drehbaren
Lagerung der beiden Schwungmassen zueinander.
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Weiterhin kann es für den Aufbau der Einrichtung vorteilhaft sein,
wenn zumindest im wesentlichen die Reibvorkehrung axial zwischen dem Lagermittel
und einem radialen Flansch der Schwungmasse, welche den axialen Ansatz aufweist,
angeordnet ist.
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Besonders zweckmäßig kann es sein, wenn die zwischen den beiden Schwungmassen
angeordneten Lagermittel durch ein einreihiges Wälzlager, wie insbesondere ein Kugellager
gebildet sind, wobei der innere Lagerring auf dem zentralen zapfenartigen axialen
Ansatz festgelegt sein kann und die Reibvorkehrung axial zwischen diesem inneren
Lagerring und dem radialen Flansch der Schwungmasse mit dem axialen Ansatz angeordnet
sein kann.
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Ein vorteilhafter Aufbau der Reibvorkehrung kann erzielt werden, wenn
diese mindestens eine Reibscheibe aufweist, die durch mindestens einen Kraftspeicher
axial in Richtung des axialen Flansches der
Schwungmasse mit dem
axialen Ansatz beaufschlagt wird. Dieser Kraftspeicher kann in vorteilhafter Weise
durch eine Tellerfeder gebildet sein, die axial zwischen der Reibscheibe und dem
inneren Lagerring des Wälzlagers verspannt ist. Angebracht kann es dabei sein, wenn
zwischen dem Wälzlager und der Tellerfeder ein Abstützring vorhanden ist, an dem
sich die Tellerfeder mit ihren radial inneren Bereichen abstützt. Weiterhin kann
es vorteilhaft sein, wenn zwischen der Tellerfeder und der Reibscheibe ein Reibring
vorhanden ist, wobei es weiterhin angebracht sein kann, wenn zwischen dem Reibring
und der Tellerfeder ein Anpreßring angeordnet ist, an dem sich die Tellerfeder mit
ihren radial äußeren Bereichen unmittelbar abstützt und der eine gleichmäßige Beaufschlagung
sicherstellt. Weiterhin kann es vorteilhaft sein, wenn zwischen der Reibscheibe
und dem radialen Flansch der Schwungmasse mit dem axialen Ansatz ein weiterer Reibring
angeordnet ist. Durch die Verwendung von Reibringen kann die Reibungsdämpfung der
Reibvorkehrung an den jeweiligen Einsatzfall leichter angepaßt werden.
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Besonders günstig kann es sein, wenn die Anschlagmittel der auf einer
der Schwungmassen aufgenommenen Reibscheibe durch radial nach außen stehende Arme
gebildet sind, die jeweils paarweise einen axial hervorstehenden Vorsprung der anderen
Schwungmasse mit Spiel umgreifen.
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In vorteilhafter Weise kann ein solcher Vorsprung durch einen Kopf
eines auf der anderen Schwungmasse befestigten Nietes gebildet sein.
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Angebracht kann es dabei sein, wenn der Niet gleichzeitig zur Be-
festigung
zweier in axialem Abstand angeordneter und das Ausgangsteil der Dämpfungseinrichtung
bildenden Scheiben mit der anderen Schwungmasse dient.
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Es kann jedoch auch für den Aufbau der Einrichtung zweckmäßig sein,
wenn die Anschlagmittel der auf einer der Schwungmassen aufgenommmenen Reibscheibe
durch am Außenumfang derselben axial abgebogene Lappen gebildet sind, die mit Umfangsspiel
in Ausnehmungen eines der Bauteile der anderen Schwungmasse eingreifen.
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Ein besonders günstiger Aufbau der Einrichtung bzw. der Reibvorkehrung
kann gegeben sein, wenn zwischen der Reibscheibe und dem radialen Flansch der Schwungmasse
mit dem axialen Ansatz eine weitere Reibscheibe vorhanden ist und beide Reibscheiben
in Reibeingriff stehen, wobei es zweckmäßig sein kann, wenn die weitere Reibscheibe
über Anschlagmittel mit Gegenanschlagmitteln der Schwungmasse, auf der sie aufgenommen
ist, zusammenwirkt und weiterhin zwischen den Anschlagmitteln und den Gegenanschlagmitteln
ein Spiel in Umfangsrichtung vorhanden ist. Die Anschlagmittel der weiteren Reibscheibe
können dabei in vorteilhafter Weise durch zum Beispiel am Außenumfang derselben
abgebogene, axiale Arme gebildet sein, welche mit Umfangsspiel in die Gegenanschlagmittel
bildenden Ausnehmungen des radialen Flansches der Schwungmasse mit axialem Ansatz
greifen. Bei einem solchen Aufbau der Reibvorkehrung kann es außerdem zweckmäßig
sein, wenn zwischen der weiteren Reibscheibe und dem radialen Flansch der sie aufnehmenden
Schwungmasse ein Reibring vorhanden ist. Auch kann
es vorteilhaft
sein, wenn beide Reibscheiben unmittelbar in Reibkontakt stehen. Besonders vorteilhaft
ist es, wenn das zwischen den Reibscheiben übertragbare Reibmoment größer ist als
das zwischen dem Reibring und der weiteren Reibscheibe oder zwischen dem Reibring
und dem Flansch der Schwungmasse, an dem er sich abstützt. Durch einen derartigen
Aufbau der Reibvorkehrung ist es möglich, einen stufenweisen Anstieg der Reibung
zu erzielen, da die weitere Reibscheibe zunächst durch die eine Reibscheibe mitgenommen
wird, wodurch eine geringere Reibungsdämpfung erzeugt wird und zwar solange, bis
die Anschlagmittel der weiteren Reibscheibe an den mit diesen zusammenwirkenden
Gegenanschlagmitteln zur Anlage kommen, wodurch bei Fortsetzung der Relativverdrehung
zwischen den beiden Schwungmassen die zwischen den beiden Reibscheiben vorhandene
größere Reibung zur Wirkung kommt.
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Besonders vorteilhaft kann es sein, wenn die möglichen Umfangsspiele
zwischen den Anschlägen der Reibscheiben und den entsprechenden Gegenanschlägen
verschieden groß sind, wobei es besonders angebracht sein kann, wenn das mögliche
Umfangsspiel der weiteren Reibscheibe kleiner ist als dasjenige der anderen Reibscheibe.
Weiterhin kann es günstig sein, wenn mindestens eine der Reibscheiben Sicken aufweist,
mit welchen sie sich an einer anderen Reibscheibe unmittelbar abstützt.
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Ein besonders günstiger Aufbau der Reibvorkehrung für eine erfindungsgemäße
Einrichtung kann auch dadurch sichergestellt werden, daß die Reibvorkehrung eine
durch eine axial verspannte Tellerfeder gebildete Reibscheibe aufweist. Zweckmäßig
kann es dabei sein, wenn die Tellerfeder sich mit radial äußeren Bereichen an einem
radialen Flansch einer der Schwungmassen axial abstützt und mit radial inneren Bereichen
mit einem auf dem axialen Ansatz derselben Schwungmasse aufgenommenen Abstützring
angreift. Angebracht kann es dabei sein, wenn der Abstützring im Querschnitt eine
L- förmige Gestalt aufweist und sich mit seinem inneren hülsenförmigen Bereich am
Innenring des auf dem axialen Ansatz aufgenommenen Lagers axial abstützt bzw.
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anliegt. Weiterhin kann es vorteilhaft sein, wenn der radial verlaufende
Bereich des Abstützringes einen Ringwulst oder Sicken angeformt hat, an dem bzw.
an denen sich die Tellerfeder abstützt. Angebracht kann es weiterhin sein, wenn
der Abstützring drehfest ist mit der Schwungmasse, auf der er aufgenommen ist. Weiterhin
kann zwischen der Tellerfeder und dem radialen Flansch der Schwungmasse zweckmäßigerweise
eine Abstützscheibe vorgesehen werden, wobei diese einen kreisringförmigen Wulst
aufweisen kann, an dem sich die Tellerfeder abstützt. Angebracht kann es sein, wenn
die Abstützscheibe drehfest ist mit der Schwungmasse, auf der sie aufgenommen ist.
Hierfür kann die Abstützscheibe radial innen einen hülsenförmigen Bereich aufweisen,
mit dem sie auf einen Sitz des axialen Ansatzes der entsprechenden Schwungmasse
aufgepreßt ist. Bei einem derartigen Aufbau der Reibvorkehrung kann die als Reibscheibe
ausgebildete Tellerfeder unmittelbar am Abstützring und/oder an der Abstützscheibe
reiben.
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Zur Steuerung einer derartigen Reibvorkehrung kann es zweckmäßig sein,
wenn die von einer Schwungmasse getragene Tellerfeder Anschlagmittel aufweist, die
mit Gegenanschlagmitteln der anderen Schwungmasse zusammenwirken. Diese Anschlagmittel
können in vorteilhafter Weise durch radial nach außen weisende Vorsprünge gebildet
sein, die axiale Vorsprünge der anderen Schwungmasse mit Spiel umgreifen.
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Ein weiterer vorteilhafter Aufbau einer Reibvorkehrung für eine erfindungsgemäße
Einrichtung kann gegeben sein, wenn die Reibvorkehrung eine Tellerfeder aufweist,
die axial zwischen zwei Reibringen verspannt ist und sich an diesen auf verschiedenen
Durchmessern abstützt. Zweckmäßig kann es dabei sein, wenn die Reibringe drehfest
mit der Tellerfeder sind, was in yorteilhafter Weise dadurch sichergestellt werden
kann, daß die Reibringe axiale Vorsprünge aufweisen, welche zur Drehsicherung in
Ausschnitte der Tellerfeder ragen. Günstig kann es dabei sein, wenn diese Ausschnitte
in die radial äußeren und radial inneren peripheren Bereiche der Tellerfeder eingebracht
sind, wobei diese Ausschnitte in radialer Richtung offen sein können.
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Ein besonders vorteilhafter Aufbau der Reibvorkehrung kann gegeben
sein, wenn einer der Reibringe axial zwischen der Tellerfeder und dem radialen Flansch
der Schwungmasse mit dem axialen Ansatz angeordnet ist und der andere der Reibringe
axial zwischen der Tellerfeder und dem Wälzlager. Dabei kann der eine Reibring unmittelbar
in Reibeingriff mit dem radialen Flansch der Schwungmasse mit dem axialen Ansatz
sein. Zweckmäßig kann es sein, wenn der andere Reibring sich
an
einem Reibteil abstützt, das auf dem axialen Ansatz der entsprechenden Schwungmasse
aufgenommen ist und axial am inneren Wälzlagerring anliegt bzw. sich an diesem Wälzlagerring
abstützt.
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Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Reibvorkehrung kann
gegeben sein, wenn der zwischen der Tellerfeder und dem Reibteil verspannte Reibring
eine Vielzahl von über den Umfang verteilten axialen Vorsprüngen aufweist, zwischen
die die Tellerfeder mit radial nach innen gerichteten Zungen eingreift. Weiterhin
kann es vorteilhaft sein, wenn der zwischen der Tellerfeder und dem radialen Flansch
der Schwungmasse mit dem axialen Ansatz verspannte Reibring eine Vielzahl von über
den Umfang verteilten, axialen Vorsprüngen aufweist, zwischen die die Tellerfder
mit radial nach außen gerichteten Zungen eingreift. Weiterhin kann es günstig sein,
wenn die Anlagebereiche der Reibringe für die Tellerfederzungen ballig sind.
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Zur Steuerung einer derart ausgebildeten Reibvorkehrung kann es zweckmäßig
sein, wenn die von der einen Schwungmasse getragenen Tellerfeder Anschlagmittel
aufweist, die mit Gegenanschlagmitteln der anderen Schwungmasse zusammenwirken.
Diese Anschlagmittel können durch radial nach außen stehende Ausleger gebildet sein,
die die axialen Vorsprünge der anderen Schwungmasse mit Spiel umgreifen.
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Weiterhin kann es angebracht sein, wenn der zwischen Tellerfeder und
Flansch der Schwungmasse angeordnete Reibring einen größeren Innendurchmesser besitzt
als der Außendurchmesser des zwischen Tellerfeder und Wälzlager angeordenten Reibringes.
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Für die Montage der Einrichtung kann es besonders vorteilhaft sein,
wenn der zwischen Tellerfeder und Flansch der Schwungmasse angeordnete Reibring
radial nach außen hervorstehende Ausleger aufweist, wobei es weiterhin angebracht
sein kann, wenn diese Ausleger axial in Ausschnitte der Tellerfeder greifen und
jeweils von einer längeren radial nach außen gerichteten Zunge der Tellerfeder seitlich
flankiert sind. Die radialen Ausleger des Reibringes und die mit diesen zusammenwirkenden
radial nach außen gerichteten Zungen der Tellerfeder ermöglichen einen leichteren
Zusammenbau der Einrichtung, da bei der Montage die noch konisch aufgestellte Tellerfeder
über die an den radialen Auslegern des Reibringes anliegenden Zungen den Reibring
koaxial halten kann und umgekehrt.
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Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung einer Reibvorkehrung für eine
erfindungsgemäße Einrichtung kann gegeben sein, wenn die Reibvorkehrung eine Reibscheibe
aufweist mit einem radial inneren Bereich, der unmittelbar axial an einem radialen
Flansch einer der Schwungmassen anliegt, sowie einem radial äußeren Bereich, der
Anschläge bildet, die durch Anlage an Gegenanschlägen der anderen Schwungmasse den
Einsatz der Reibvorkehrung bestimmt. Die Anschläge können dabei zweckmäßigerweise
durch radial nach außen hervorstehende Arme gebildet sein, die axiale Vorsprünge
der anderen Schwungmasse mit Spiel umgreifen. Vorteilhaft kann es dabei sein, wenn
der Reibbereich radial außen einen hülsenförmigen Abschnitt angeformt hat. Besonders
zweckmäßig kann es sein, wenn radial innerhalb des hülsenförmigen Abschnittes der
Reibscheibe eine erste Tellerfeder sowie ein Reibring
für eine
Reibeinrichtung vorgesehen ist. Weiterhin kann es angebracht sein, wenn die erste
Tellerfeder axial zwischen dem Reibbereich der Reibscheibe und dem Reibring verspannt
ist und weiterhin der Reibring sich an einem Bauteil der anderen Schwungmasse axial
abstützt. Ein derartiges Bauteil kann in vorteilhafter Weise zum Ausgangsteil der
Dämpfungseinrichtung gehören. Weiterhin kann es besonders zweckmäßig sein, wenn
die Reibvorkehrung eine radial innerhalb der ersten Tellerfeder angeordnete, zweite
Tellerfeder aufweist, welche axial zwischen dem Reibbereich der Reibscheibe und
einem weiteren Reibring angeordnet ist. Der weitere Reibring kann dabei in vorteilhafter
Weise axial an einer Abstützscheibe anliegen, welche drehfest ist mit der die Reibscheibe
tragenden Schwungmasse. Angebracht kann es weiterhin sein, wenn der weitere Reibring
einen L- förmigen Querschnitt aufweist.
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Anhand der Figuren 1 bis 15 sei die Erfindung näher erläutert: Dabei
zeigt: Figur 1 eine im Schnitt dargestellte Einrichtung gemäß der Erfindung, Figur
2 eine teilweise Ansicht mit Ausbrüchen gemäß dem Pfeil II der in Figur 1 dargestellten
Einrichtung, jedoch ohne Kupplung und Kupplungsscheibe,
Figur 3
die Einzelheit "X" der Figur 1 im vergrößerten Maßstab, Figur 4 einen im verkleinerten
Maßstab teilweise dargestellten Schnitt gemäß der Linie IV-IV der Figur 3.
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die Figuren 5 bis 7, 8 und 9, 10 und 11, 12 und 13 sowie 14 jeweils
eine andere Ausgestaltungsmöglichkeit einer Reibungsdämpfungeinrichtung in einer
der Figur 3 bzw. 4 entsprechenden Darstellung, die Figur 15 das Torsionsdiagramm
einer erfindungsgemäßen Einrichtung.
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Die in den Figuren 1 bis 4 dargestellte Einrichtung 1 zum Kompensieren
von Drehstößen besitzt ein Schwungrad 2, welches in zwei Schwungmassen 3 und 4 aufgeteilt
ist. Die Schwungmasse 3 ist auf einer Kurbelwelle 5 einer nicht näher dargestellten
Brennkraftmaschine über Befestigungsschrauben 6 befestigt. Auf der Schwungmasse
4 ist eine Reibungskupplung 7 über nicht näher dargestellte Mittel befestigt. Zwischen
der Druckplatte 8 der Reibungskupplung 7 und der Schwungmasse 4 ist eine Kupplungsscheibe
9 vorgesehen, welche auf der Eingangswelle 10 eines nicht näher dargestellten Getriebes
aufgenommen ist. Die Druckplatte 8 der Reibungskupplung 7 wird in Richtung der Schwungmasse
4 durch eine am Kupplungsdeckel 11 schwenkbar gelagerte Tellerfeder 12 beaufschlagt.
Durch Betätigung der Reibungskupplung 7 kann die Schwungmasse 4 und somit auch das
Schwungrad 2 der Getriebeeingangswelle 10 zu- und abgekuppelt werden. Zwischen der
Schwungmasse
3 und der Schwungmasse 4 ist eine erste Dämpfungseinrichtung 13 sowie eine mit dieser
in Reihe geschaltete weitere Dämpfungseinrichtung 14 vorgesehen, welche eine begrenzte
Relativverdrehung zwischen den beiden Schwungmassen 3 und 4 ermöglichen.
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Die beiden Schwungmassen 3 und 4 sind relativ zueinander über eine
Lagerung 15 verdrehbar gelagert. Die Lagerung 15 umfaßt ein Wälzlager in Form eines
einreihigen Kugellagers 16. Der äußere Lagerring 17 des Wälzlagers 16 ist in einer
Bohrung 18 der Schwungmasse 4 und der innere Lagerring 19 des Wälzlagers 16 ist
auf einem zentralen sich axial von der Kurbelwelle 5 weg erstreckenden und in die
Bohrung 18 hineinragenden zylindrischen Zapfen 20 der Schwungmasse 3 angeordnet.
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Der innere Lagerring 19 ist mit einer Preßpassung auf dem Zapfen 20
aufgenommen und axial zwischen einem sich an einer Schulter 21 des Zapfens 20 bzw.
der Schwungmasse 3 abstützenden Ring 21a und einer Sicherungsscheibe 22, die auf
der Stirnseite 20a des Zapfens 20 mittels Schrauben 23 befestigt ist, axial eingespannt.
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Zwischen dem äußeren Lagerring 17 und der Schwungmasse 4 ist eine
thermische Isolierung 24 vorgesehen, die den Wärmefluß von der mit der Kupplungsscheibe
9 zusammenwirkenden Reibfläche 4a der Schwungmasse 4 zum Lager 16 unterbricht bzw.
zumindest vermindert. Dadurch wird verhindert, daß eine thermische Überbeanspruchung
der Fettfüllung des Lagers sowie ein zu großer thermischer Verzug bzw. eine unzulässige
Ausdehnung des Lagers, welche ein Verklemmen der Kugeln
16a zwischen
den Lagerringen 17 und 19 zur Folge haben kann, auftritt. Zur Aufnahme der Isolierung
24 besitzt die Bohrung 18 der Schwungmasse 4 einen größeren Durchmesser als der
Außendurchmesser des äußeren Lagerringes 17, wodurch ein radialer Zwischenraum gebildet
ist.
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Die Isolierung 24 ist durch zwei im Querschnitt L-förmige Ringe 25,
26 gebildet, welche jeweils von einer Seite auf den äußeren Lagerring 17 aufgebracht
sind. Die axial aufeinander zu weisenden Schenkel 25a, 26a der im Querschnitt L-förmigen
Isolierungsringe 25, 26 übergreifen bzw. umgreifen den äußeren Lagerring 17. Die
radial nach innen weisenden Schenkel 25b, 26b erstrecken sich teilweise radial über
den inneren Lagerring 19 und stützen sich axial an diesem ab, wodurch sie gleichzeitig
als Dichtung für das Lager 16 dienen. Um eine einwandfreie Abdichtung des Lagers
16 sicherzustellen, werden die radial verlaufenden Schenkel 25b, 26b jeweils durch
einen Kraftspeicher in Form einer Tellerfeder 27, 28 axial in Richtung der Stirnflächen
des inneren Lagerringes 19 beaufschlagt. Die Tellerfeder 27 stützt sich radial außen
an einer Schulter einer mit der zweiten Schwungmasse 4 über Bolzen 29 fest verbundenen
Scheibe 30 ab und beaufschlagt radial innen die Endbereiche des radialen Schenkels
25b des Isolierungs--Dichtringes 25. In ähnlicher Weise stützt sich die Tellerfeder
28 radial außen an einer Schulter der Schwungmasse 4 ab und beaufschlagt radial
innen die Endbereiche des radialen Schenkels 26b des Isolierungs-Dichtringes 26.
Bei Verdrehung der beiden Schwungmassen 3,4 relativ zueinander reiben die Endbereiche
der radialen Schenkel
25b,26b am inneren Lagerring 19 und erzeugen
somit eine Dämpfung, die über den zwischen den beiden Schwungmassen 4,5 möglichen
gesamten Verdrehwinkel wirksam ist.
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Das Lager 16 ist gegenüber der Schwungmasse 4 axial gesichert, indem
es unter Zwischenlegung der Ringe 25, 26 axial zwischen einer Schulter 31 der Schwungmasse
4 und der Scheibe 30 eingespannt ist.
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Die Schwungmasse 3 besitzt radial außen einen axialen, ringförmigen
Fortsatz 32, der eine Kammer 33 bildet, in der die erste Dämpfungseinrichtung 13,
sowie die weitere Dämpfungseinrichtung 14 im wesentlichen aufgenommen sind. Das
Eingangsteil der weiteren Dämpfungseinrichtung 14 ist durch eine Scheibengruppe,
nämlich die zwei im axialen Abstand voneinander vorgesehenen Scheiben 34,35 gebildet,
die drehfest mit der Schwungmasse 3 sind. Die ringförmige Scheibe 35 ist auf der
Stirnfläche des Fortsatzes 32 mittels Niete 36 befestigt. Die Scheibe 34 besitzt
axiale Vorsprünge, die durch am Außenumfang einstückig angeformte Lappen 34 a gebildet
sind. Zur Drehsicherung der Scheibe 34 gegenüber der Scheibe 35 greifen die Lappen
34a in Ausnehmungen 37 der Scheibe 35 ein. Die Ausnehmungen 37 und die Lappen 34a
sind derart ausgestaltet, daß eine axiale Verlagermöglichkeit der Scheibe 34 gegenüber
der Scheibe 35 gegeben ist. Axial zwischen den beiden Scheiben 34 und 35 ist der
Flansch 38 eingespannt, indem ein axial zwischen der Scheibe 34 und dem radialen
Flansch 39 der Schwungmasse 3 vorgesehener Kraftspeicher in Form einer Tellerfeder
40 die Scheibe 34 in Richtung der Scheibe 35 beaufschlagt.
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Zwischen dem Flansch 38 und den beiden Scheiben 34 und 35 sind jeweils
Reibbeläge in Form von einzelnen, auf den Flansch 38 aufgeklebten Belagsegmenten
41 vorgesehen. Der Flansch 38 und die Scheiben 34 und 35 besitzen Ausnehmungen 42,43,44,
die die Kraftspeicher 45 aufnehmen.
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Der das Ausgangsteil der weiteren Dämpfungseinrichtung 14 bildende
Flansch 38 stellt gleichzeitig das Eingangsteil für die erste Dämpfungseinrichtung
13 dar. Die erste Dämpfungseinrichtung 13 besitzt eine weitere Scheibengruppe, nämlich
die zwei beidseits des Flansches 38 angeordneten Scheiben 30,46, die über Abstandsbolzen
47 in axialem Abstand miteinander drehfest verbunden und an der Schwungmasse 4 abgelenkt
sind.
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In den Scheiben 30 und 46 sowie in den zwischen letzteren liegenden
Bereichen des Flansches 38 sind Ausnehmungen 48,48a sowie 49 eingebracht, in denen
Kraftspeicher in Form von Schraubenfedern 50 aufgenommen sind. Die Kraftspeicher
50 wirken einer relativen Verdrehung zwischen dem Flansch 38 und den beiden Scheiben
30,46 entgegen.
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Weiterhin ist zwischen den Schwungmassen 3,4 eine Reibeinrichtung
51 vorgesehen, welche lediglich über einen Teilbereich des gesamten möglichen Verdrehwinkels
zwischen den beiden Schwungmassen 3 und 4 wirksam ist. Die Reibeinrichtung 51 ist
um den Zapfen 20 und axial zwischen dem inneren Lagerring 19 und dem radialen Flansch
39 der Schwungmasse 3 angeordnet und besitzt einen durch eine Tellerfeder
gebildeten
Kraftspeicher 52, der zwischen dem sich am Lagerring 19 abstützenden Zwischenring
21 a und einem Druckring 53 verspannt gehalten wird. Die Tellerfeder stützt sich
dabei mit ihren radial inneren Bereichen an dem Zwischenring 21 a und mit ihren
radial äußeren Bereichen an dem Druckring 53 ab. Axial zwischen dem Druckring 53
und dem Flansch 39 der Schwungmasse 3 sind eine Reibscheibe 54 sowie beidseits davon
vorgesehene Reibringe 55 und 56 eingespannt.
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Der Druckring 53 ist mit der Schwungmasse 4 drehfest.
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Die Reibscheibe 54 ist mit Auslegern 57 versehen, die den Kopf 47a
der Niete 47 mit radialen Armen 58,59 gabelartig mit Spiel 60, 61 in Umfangsrichtung
umgreifen, wie dies aus Figur 4 ersichtlich ist. Die Reibscheibe 54 ist entgegen
des durch die Reibeinrichtung 51 erzeugten Reibmomentes um das Spiel 60+61 frei
drehbar, das heißt, daß die Reibscheibe 54 nicht mit einem in Umfangsrichtung wirksamen
Kraftspeicher, wie zum Beispiel einer Schraubenfeder 50, über Anschlagmittel zusammenwirkt.
Dadurch wird sichergestellt, daß die Reibscheibe 54 lediglich durch Anschlag einer
ihrer radialen Arme 58,59 an einem Nietkopf 47a gegenüber der Schwungmasse 3 verdreht
werden kann.
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Dadurch wird sichergestellt, daß bei einer Drehsinnumkehrung zwischen
den beiden Schwungmassen 3 und 4 die Reibeinrichtung 51 über einen dem Spiel 60
und 61 enstprechenden Winkel unwirksam ist. Es sei noch erwähnt, daß in Figur 4
die Bolzennietköpfe 47a zwischen den beiden Armen 58,59 der Reibscheibe 54 in einer
mittleren Position dargestellt ist, wie sie zum Beispiel bei der Erstmontage der
Einheit 1 vorhanden ist.
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Durch das Spiel 60,61 zwischen den Armen 58,59 der Reibscheibe 54
und den Nietköpfen 47a wird auch der Teilbereich des gesamten Verdrehwinkels, über
den die Reibeinrichtung 51 wirksam ist, gegenüber den Einsatzpunkten der Kraftspeicher
45,50, das heißt gegenüber der relativen Winkelstellung zwischen den Schwungmassen
3 und 4, in der die einzelnen Kraftspeicher anfangen komprimiert zu werden, verlagert.
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Wie insbesondere aus Figur 2 hervorgeht, besitzt der Flansch 38 nach
innen hin offene Ausschnitte 63, durch welche die Abstandsbolzen 47 axial hindurchragen.
Die Ausschnitte 63 bilden radial nach innen weisende Zähne 64, die - in Umfangsrichtung
betrachtet- zwischen die Abstandsbolzen 47 eingreifen und mit diesen als Anschläge
zur Begrenzung des Winkelausschlages der ersten Dämpfungseinrichtung 13 sowie zur
Begrenzung des gesamtmöglichen Verdrehwinkels zwischen den beiden Schwungmassen
3 und 4 zusammenwirken.
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Der zwischen den beiden Schwungmassen 3 und 4 mögliche Gesamtverdrehwinkel
ergibt sich aus der Addition des Umfangspieles 65 + 66 zwischen den Schäften der
Bolzen 47 und den ihn benachbarten Zähnen 64 mit dem Betrag, um den die äußeren
Kraftspeicher 45 komprimiert werden können.
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Bei der in den Figur 5 bis 7 dargestellten Ausführungsform der Erfindung
ist die Reibeinrichtung 151 ebenfalls auf einem Zapfen 20, der mit einer Brennkraftmaschine
verbindbaren Schwungmasse 3 angeordnet.
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Auf dem Zapfen 20 ist wiederum ein Wälzlager 16 vorgesehen, über das
die
zweite Schwungmasse 4 auf der Schwungmasse 3 drehbar gelagert ist. Die Reibeinrichtung
151 ist axial zwischen dem inneren Lagerring 19 und dem radialen Flansch 39 der
Schwungmasse 3 angeordnet. Die Reibeinrichtung 151 umfaßt eine Tellerfeder 152,
die sich mit ihren radial inneren Bereichen an einem sich am inneren Lagerring 19
abstützenden Zwischenring 121a abstützt und mit ihren radial äußeren Bereichen einen
Druckring 153 beaufschlagt. Axial zwischen dem Druckring 153 und dem Flansch 39
der Schwungmasse 3 ist eine erste Reibscheibe 154 vorgesehen, sowie eine zweite
Reibscheibe 155 die mit der ersten Reibscheibe 154 in Reibverbindung steht. Zwischen
dem Druckring 153 und der ersten Reibscheibe 154 ist ein Reibring 156 vorgesehen.
Die erste Reibscheibe 154 besitzt Anschlagmittel in Form von am Außenumfang derselben
axial abgebogenen Lappen 157, die mit Umfangsspiel 160,161 in Ausnehmungen 158 der
Scheibe 30 greifen, wie dies in Figur 6 ersichtlich ist. Dadurch wird der Einsatz
der ersten Reibscheibe 154 über die Scheibe 30, welche mit der zweiten Schwungmasse
4 drehfest ist, gesteuert.
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Die zwischen der ersten Reibscheibe 154 und dem Flansch 39 der Schwungmasse
3 vorgesehene zweite Reibscheibe 155 weist ebenfalls an ihrem Außenumfang einteilig
angeformte und sich axial erstreckende Laschen 159 auf, die mit Umfangsspiel 167
in Ausnehmungen 168, welche im Flansch 39 der Schwungmasse 3 vorgesehen sind eingreifen,
wie dies in Figur 5 und 7 dargestellt ist.
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Die beiden Reibscheiben 154 und 155 stehen unmittelbar in Reibkontakt,
wohingegen zwischen der Reibscheibe 155 und dem radialen Flansch 39 ein Reibring
169 vorgesehen ist. Dieser Reibring 169 ist derart gewählt, daß das zwischen den
Reibscheiben 154 und 155 übertragbare Reibmoment größer ist als das zwischen dem
Reibring 169 und der Reibscheibe 155 oder dasjenige zwischen dem Reibring 169 und
dem Flansch 39 der Schwungmasse 3.
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Wie aus den Figuren 6 und 7 zu entnehmen ist, ist das Spiel 160+161
zwischen den Lappen 157 und den Ausnehmungen 158 größer als das Spiel 167 zwischen
den Armen 159 der Reibscheibe 155 und den Ausnehmungen 168 im Flansch 39.
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Die Reibscheibe 155 weist auf verschiedenen Durchmessern eingeprägte
Sicken auf, an denen sich die Reibscheibe 154 axial abstützt.
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Die beiden Reibscheiben 154,155 sind wie die Reibscheibe 54 gemäß
den Figuren 1 bis 4 entsprechend ihrem Umfangsspiel 160 + 161 bzw. 167 entgegen
des von ihnen jeweils erzeugten Reibmomentes frei verdrehbar.
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Die in Figur 8 dargestellte Reibeinrichtung 251 besitzt eine Reibscheibe
254 ,die durch eine axial verspannte Tellerfeder gebildet ist. Die Tellerfeder 254
besitzt einen ringförmigen Grundkörper 254a,
an dessen Außenumfang
radiale Arme 258,259 angeformt sind, welche die Köpfe 47a der Niete 47 mit Spiel
60, 61 in Umfangsrichtung gabelartig umgreifen, wie dies in Figur 9 dargestellt
ist.
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Die in axialer Richtung vorgespannte Reibscheibe 254 stützt sich mit
dem radial äußeren Bereich ihres Grundkörpers 254a an einem kreisringförmigen Wulst
269 einer Abstützscheibe 270 ab, welche ihrerseits sich am Flansch 39 der Schwungmasse
3 axial abstützt. Die Abstützscheibe 270 besitzt radial innen einen hülsenförmigen
Bereich 271, mit dem sie auf einem Sitz 272 des axialen Ansatzes 20 der Schwungmasse
3 aufgepreßt ist.
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Der kreisringförmige Grundkörper 254a der axial vorgespannten Reibscheibe
254 stützt sich mit seinen radial inneren Bereichen an einem Wulst 273 eines Abstützringes
221a ab, welcher auf dem axialen Ansatz 20 der Schwungmasse 3 aufgenommen ist. Der
Abstützring 221 a ist durch ein Blechformteil gebildet und weist im Querschnitt
eine L-förmige Gestalt auf. Mit seinem inneren hülsenförmigen, gewellten Bereich
274 stützt sich der Abstützring 221a am Innenring 19 des ebenfalls auf dem axialen
Ansatz 20 der Schwungmasse 3 aufgenommenen Lagers ab.
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Ähnlich wie die Abstützscheibe 270 ist auch der Abstützring 221a zur
Drehsicherung mit der Schwungmasse 3 auf einem Sitz 275, der auf dem axialen Ansatz
20 angeformt ist, aufgepreßt.
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Die in den Figuren 10 und 11 dargestellte Reibeinrichtung 351 besitzt
ein tellerfederartiges Teil 354, das mit seinem radial äußeren Bereich 369 einen
Reibring 355 axial gegen den Flansch 39 der Schwungmasse 3 drückt und mit radial
inneren Bereichen 370 einen Reibring 356 beaufschlagt. Der Reibring 356 stützt sich
an dem radialen Flansch 373 eines im Querschnitt L-förmigen Abstützringes 321a axial
ab. Der hülsenförmige, gewellte Bereich 374 des Abstützringes 321a ist zur Drehsicherung
auf einem Sitz 375, welcher auf dem axialen Ansatz 20 der Schwungmasse 3 vorgesehen
ist, aufgepreßt. An dem hülsenförmigen Bereich 374 stützt sich der innere Lagerring
19 des die beiden Schwungmassen 3 und 4 relativ zueinander lagernde Wälzlagers ab.
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Auf der dem Lagerring 19 abgekehrten Seite liegt der Abstützring 321a
axial an einer Schulter 376 an, die am Ende des Sitzes 375 vorgesehen ist.
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Am äußeren Umfang weist das tellerfederartige Teil 354 Ausleger 357
auf, die jeweils den Kopf 47a eines Nietes 47 mit radialen Armen 358,359 mit Spiel
60,61 in Umfangsrichtung gabelartig umgreifen, wie dies insbesondere aus Figur 11
hervorgeht. Am radial äußeren Umfang weist das tellerfederartige Teil 354 zwischen
den Auslegern 357 Ausschnitte 377 auf, die zur Drehsicherung des am radialen Flansch
39 der Schwungmasse 3 anliegenden Reibringes 355 dienen. Hierfür besitzt der Reibring
355 auf seiner dem Flansch 39 abgekehrten Seite axiale Vorsprünge 378, die axial
in die Ausschnitte 377 des tellerfederar-
tigen Teils eingreifen.
Bei dem dargestellten Beispiel bilden die Ausschnitte 377 einzelne Zungen 379, die
jeweils zwischen zwei axiale Vorsprünge 378 greifen.
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In seinen radial inneren Bereichen 370 weist das tellerfederartige
Bauteil 354 Ausschnitte 380 auf, in welche der Reibring 356 mit axial angeformten
Vorsprüngen 381 zur Drehsicherung mit dem tellerfederartigen Teil 354 axial eingreift.
Wie aus Figur 11 zu entnehmen ist, bilden die Ausschnitte 380 radial nach innen
gerichtete Zungen 382, die jeweils zwischen zwei Ansätze 381 des Reibringes 356
radial eingreifen. Wie aus Figur 10 ersichtlich ist, sind die Bereiche der Reibringe
355 und 356, an denen sich das tellerfederartige Bauteil 354 abstützt, ballig ausgebildet.
Weiterhin geht aus Figur 10 hervor, daß der zwischen dem tellerfederartigen Teil
354 und dem Flansch 39 angeordnete Reibring 355 einen größeren Innendurchmesser
besitzt als der Außendurchmesser des zwischen dem tellerfederartigen Bauteil 354
und dem Abstützring 321a angeordneten Reibringes 356.
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Der Reibring 355 besitzt an seinem Außenumfang weiterhin radial nach
außen stehende Ausleger 383, welche zur Zentrierung des Reibringes 355 gegenüber
dem tellerfederartigen Bauteil 354 bei der Montage dienen. Die Ausleger 383 greifen
axial in Ausschnitte 384 des tellerfederartigen Teils 354 ein. Zur Montageerleichterung
besitzt das tellerfederartige Teil 354 radial nach außen gerichtete Zungen 385,
welche die Ausleger 383 des Reibringes 355 auf einer Seite flankieren
und
mit diesen bei der Montage der Einheit als Zentriermittel für den Reibring 355 gegenüber
dem tellerfederartigen Bauteil 354 zusammenwirken.
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Die in den Figuren 11 und 12 dargestellte Reibeinrichtung 451 besitzt
eine Reibscheibe 454, die einen scheibenartigen Bereich 454a aufweist, der unmittelbar
in Reibeingriff mit dem Flansch 39 der Schwungmasse 3 steht. Der scheibenartige
Bereich 454a besitzt an seinem äußeren Umfang einen hülsenförmigen Bereich 469,
der sich axial vom Flansch 39 weg erstreckt. Radial innerhalb des hülsenförmigen
Bereiches 469 der Reibscheibe 454 ist eine Tellerfeder 452 angeordnet, die zwischen
dem scheibenartigen Bereich 454a und einem sich an der Scheibe 30 axial abstützenden
Reibring 455 axial verspannt ist. Radial innerhalb der Tellerfeder 452 und des Reibringes
455 ist eine weitere Tellerfeder 470 sowie ein weiterer Reibring 456 vorgesehen.
Die Tellerfeder 470 ist axial zwischen dem scheibenartigen Bereich 454a und dem
Reibring 456 verspannt. Der Reibring 456 stützt sich axial an einer Abstützscheibe
421a ab. Die Abstützscheibe 421a ist radial innerhalb der mit der Schwungmasse 4
drehfest verbundenen Scheibe 30 angeordnet und auf einem Sitz 475 des axialen Ansatzes
20 der Schwungmasse 3 aufgepreßt. Weiterhin liegt die Abstützscheibe 421a an einer
Schulter 476 des axialen Ansatzes 20 axial an.
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Die Reibringe 455 und 456 sind mit der Reibscheibe 454 jeweils über
eine axiale Steckverbindung 477 bzw. 478 drehfest verbunden.
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Die Reibsscheibe 454 besitzt am Außenumfang ihres hülsenförmigen Bereiches
469 Ausleger 457, die jeweils einen Kopf 47 a der Niete 47 mit radialen Armen 458,
459 mit Spiel 60,61 in Umfangsrichtung gabelartig umgreifen, wie dies aus Figur
13 ersichtlich ist. Die Tellerfedern 452 und 470 stützen sich jeweils mit ihren
radial äußeren Bereichen an dem scheibenartigen Bereich 454a der Reibscheibe 454
ab und beaufschlagen mit ihren radial inneren Bereichen den jeweiligen Reibring
455 bzw. 456.
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Zur Bildung der axialen Steckverbindung 478 besitzt der scheibenartige
Bereich 454a an seinem radial inneren Umfang axial vom Flansch 39 weg weisende Nasen
479 zwischen die axiale Nasen 480, welche am Innenumfang des Reibringes 456 angeformt
sind, greifen. Zur Bildung der axialen Steckverbindung 477 besitzt der Reibring
455 an seinem äußeren Umfang in Achsrichtung weisende Nasen 481, die in axial verlaufende
Nuten 482 greifen, welche auf der radial inneren Seite des hülsenförmigen Bereiches
der Reibscheibe 454 vorgesehen sind.
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Die Reibscheibe 454, die Reibringe 455,456 und die Tellerfedern 452,470
sind derart ausgebildet, bzw. ausgelegt, daß das zwischen Reibscheibe 454 und Flansch
39 sowie das zwischen Reibring 456 und der Abstützscheibe 421a erzeugbare Gesamtreibmoment
größer ist, als das zwischen dem Reibring 455 und der Scheibe 30 erzeugbare Reibmoment.
Dadurch wird sichergestellt, daß, solange die Arme 458, 459 der Reibscheibe 454
nicht an den Nietköpfen 47a anliegen, lediglich
Reibung zwischen
dem Reibring 455 und der Scheibe 30 auftritt und erst durch Anschlag der Nietköpfe
47a an den Armen 458 oder 459 der Reibscheibe 454 eine größere Reibungsdämpfung
erzeugt wird.
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Die in Figur 14 dargestellte Reibeinrichtung 551 ist auf dem Zapfen
20 der Schwungmasse 3 angeordnet. Die Reibeinrichtung 551 besitzt eine Tellerfeder
552, die sich mit ihren radial inneren Bereichen an einem auf dem Zapfen 20 aufgepreßten
Abstützring 521a abstützen und mit ihren radial äußeren Bereichen eine erste Reibscheibe
564 beaufschlagt. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel stützt sich die Tellerfeder
552 unmittelbar an einer kreisringförmigen Sicke 573 der Reibscheibe 554 ab. Radial
innen besitzt die Tellerfeder 552 Ausleger 552a , die in Ausnehmungen 521b des Abstützringes
521a zur Drehsicherung der Tellerfeder eingreifen.
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Zwischen der Reibscheibe 554 und dem radialen Flansch 39 der Schwungmasse
3 ist eine weitere Reibscheibe 555 angeordnet, sowie beidseits derselben vorgesehene
Reibringe 556 und 569. Durch die von der Tellerfeder 552 auf die erste Reibscheibe
554 ausgeübte Axialkraft werden der Reibring 556, die Reibscheibe 555 und der Reibring
569 axial zwischen dem Flansch 39 der Schwungmasse 3 und der Reibscheibe 554 eingespannt.
Die Reibscheibe 555 besitzt radial außerhalb der Reibringe 556 und 569 axial verlaufende
Arme 557, die sich durch Auschnitte 568 der Reibscheibe 554 axial hindurcherstrecken.
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Die Ausschnitte 568 der Reibscheibe 554 sind dabei, in Umfangsrichtung
betrachtet, größer als die Breite der Arme 557 der Reibscheibe 555. Die Arme 557
der Reibscheibe 555 erstrecken sich weiterhin
durch Ausnehmungen
558 der Scheibe 30, welche mit der zweiten, nicht dargestellten Schwungmasse 4 drehfest
verbunden ist. Die Ausnehmungen 558 weisen dabei - in Umfangsrichtung betrachtet
- eine größere Länge auf als die Breite der Arme 557, so daß zwischen Armen 557
und Ausnehmungen 558 ein Umfangsspiel vorhanden ist.
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Die Reibeinrichtung 551 ist derart ausgelegt, daß das zwischen dem
Reibring 556 und der Reibscheibe 554 oder das zwischen dem Reibring 556 und der
Reibscheibe 555 erzeugbare Reibmoment kleiner ist, als das zwischen der Tellerfeder
552 und der Reibscheibe 554 auftretende Reibmoment. Dadurch wird sichergestellt,
daß erst bei Anschlag der Arme 557 an den Endbereichen der Ausschnitte 568 die hohe
Reibung zwischen Reibscheibe 554 und der Tellerfeder 552 erzeugt wird, wohingegen
bei einer Zwischenposition der Arme 557 gegenüber den Ausschnitten 568 die kleinere
Reibung zwischen dem Reibring 556 und einer der Reibscheiben 554,555 erzeugt wird.
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Bei einer Relativverdrehung der Schwungmassen 3 und 4 erzeugt die
Reibscheibe 555 erst dann eine Reibungsdämpfung, wenn die Arme 557 an den Konturen
der Ausnehmungen 558 der Scheibe 30, welche mit der Schwungmasse 4 drehfest verbunden
ist, zur Anlage kommen. Sobald die Reibscheibe 555 über die Arme 557 durch die Scheibe
30 angetrieben wird, erzeugen die Reibringe 556, 569, solange die Arme 557 nicht
an den Konturen der Ausschnitte 568 der Reibscheibe 554 anliegen, eine Reibungsdämpfung.
Sobald die Arme 557 auch an den Konturen der Ausschnitte 568 zur Anlage kommen,
wird die Reibscheibe 554 gegen-
über der Schwungmasse 3 verdreht,
so daß dann die durch den Reibring 556 erzeugte Reibung aufgehoben wird und anstatt
dessen zwischen der Sicke 573 der Reibscheibe 554 und der Tellerfeder 552 eine Reibung
erzeugt wird.
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Durch eine derartige Ausgestaltung der Reibeinrichtung 551 ist es
möglich, einen stufenweisen Anstieg der Reibungsdämpfung bei Zunahme des Verdrehwinkels
zu erhalten.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsvariante können die Arme 557 mit Umfangsspiel
in Ausschnitte 538 des Flansches 38 eingreifen, wie dies in Figur 14 strichpunktiert
angedeutet ist. Die Ausnehmungen 558 in der Scheibe 30 weisen dann eine derartige
Erstreckung in Umfangsrichtung auf, daß die Arme 557 nicht an den Konturen dieser
Ausnehmungen 558 zur Anlage kommen. Dadurch wird sichergestellt, daß der Einsatz
der Reibscheibe 555 durch Anschlag der Arme 557 an den Konturen der Ausschnitte
538 des Flansches 38 stattfindet. Eine derartige Ansteuerung der Reibscheibe bzw.
der Lastreibscheibe 55 ermöglicht einen weicheren Einsatz der Reibeinrichtung 551,
da die Reibscheibe 555 und somit auch die durch diese angesteuerte Reibscheibe 554
dann in Reihe geschaltet sind mit den Kraftspeichern, wie zum Beispiel die Kraftspeicher
45 in Figur 1, welche zwischen dem Flansch 38 und der die Reibeinrichtung 551 tragenden
Schwungmasse 3 wirksam sind.
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Im Zusammenhang mit der in Figur 15 dargestellten Torsionsdiagramm
sei die Funktionsweise einer Einrichtung 1 gemäß den Figuren 1 bis 4 näher erläutert.
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Dabei ist auf der Abszissenachse der relative Verdrehwinkel zwischen
den beiden Schwungmassen 3 und 4 dargestellt und auf der Ordinatenachse das zwischen
den beiden Schwungmassen 3 und 4 übertragene Moment. Durch den Pfeil 70 ist die
Zugrichtung, das heißt also, die Richtung angedeutet, bei der die durch die Kurbelwelle
5 einer Brennkraftmaschine angetriebene Schwungmasse 3 die Getriebeeingangswelle
10 und damit auch das Kraftfahrzeug über die Kupplungscheibe 9 antreibt. Durch den
Teil 71 ist die Schubrichtung gekennzeichnet.
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Weiterhin ist in Figur 14 strichliert die Torsionskennlinie 72 des
inneren Dämpfers 13 mit der durch Reibung der Bereiche 25b,26b am inneren Lagerring
19 erzeugten Hysterese angedeutet sowie strichzweipunktiert die Torsionskennlinie
73 des äußeren Dämpfers 14 mit der durch Reibung der Beläge 41 an den Scheiben 30,46
erzeugten Hysterese. Strichpunktiert ist die durch die Reibeinrichtung 51 erzeugte
Hysterese 74 angedeutet, die auftritt bei vollem Durchfahren des zwischen den Schwungmassen
3 und 4 möglichen Verdrehwinkels.
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Wie ersichtlich ist, weist der äußere Dämpfer 14 einen größeren Verdrehwiderstand
auf als der innere Dämpfer 13.
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Ausgehend von der Ruhestellung der Dämpfungseinrichtungen 13,14 sowie
der in Figur 4 gezeigten mittleren Stellung der Nietköpfe 47a gegenüber den Armen
58,59 der Reibscheibe 54 der Reibeinrichtung 51 wirken bei einer Relativverdrehung
der beiden Schwungmassen 3 und 4 in Zugrichtung 70 betrachtet, im Bereich des dem
Spiel 60 gemäß Figur 4 entsprechenden Verdrehwinkels zunächst die Federn 50 des
inneren Dämpfers 13 sowie die durch die Bereiche 25b,26b erzeugte Reibung. Am Ende
des Bereiches A kommen die Arme 58 an den Nietköpfen 47a zur Anlage und die Reibscheibe
54 wird gegenüber der Schwungmasse 3 verdreht, wodurch zwischen den Schwungmassen
eine Zunahme des Verdrehwiderstandes entsprechend der durch die Reibeinrichtung
51 erzeugten Reibung 75 auftritt. Bei Fortsetzung der Relativverdrehung zwischen
den beiden Schwungmassen 3 und 4 in Zugrichtung 70 werden weiterhin lediglich die
Kraftspeicher 50 des inneren Dämpfers 13 komprimiert und zwar, bis das durch die
Kraftspeicher 50 auf den Flansch 38 ausgeübte Moment nach Erreichen des Verdrehwinkels
B das durch die Beläge 41 erzeugte Reibmoment überwinden kann. Bei Fortsetzung der
Verdrehung zwischen den beiden Schwungmassen 3 und 4 werden nun auch die mit den
Kraftspeichern 50 in Reihe geschalteten Kraftspeicher 45 des äußeren Dämpfers 14
komprimiert. Weiterhin wird durch die Reibbeläge 41 ein Reibmoment erzeugt. Das
Zusammendrücken der mit den Federn 45 in Reihe geschalteten Federn 50 erfolgt solange,
bis nach Erreichen des Verdrehwinkels C die Bolzen 47 an den Zähnen 64 des Flansches
38 zur Anlage kommen und somit der innere Dämpfer 13 überbrückt wird, das bedeutet,
daß die Kraftspeicher 50 nicht weiter komprimiert werden. Bei
Überschreitung
des Verdrehwinkels C werden nunmehr lediglich die Kraftspeicher 45 des äußeren Dämpfers
komprimiert und zwar, bis der mögliche Gesamtverdrehwinkel in Zugrichtung 70 zwischen
den beiden Schwungmassen 3 und 4 erreicht ist. In dem sich an den Verdrehwinkel
C anschließenden Verdrehwinkel E in Zugrichtung 70 ist der Wirkung der Federn 45
das durch die Bereiche 25b,26b und das durch die Beläge 41 sowie das durch die Reibeinrichtung
51 erzeugte Reibmoment überlagert.
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Beim Rücklauf der Einrichtung 1 zur Ruhestellung hin entspannen sich
über den Bereich F zunächst lediglich die Federn 45, da aufgrund des Vorspannmomentes
dieser Federn 45 die Federn 50 komprimiert bleiben, das bedeutet, daß die Zähne
64 des Flansches 38 an den Bolzen 47 angelegt bleiben. Bei Fortsetzung der Relativverdrehung
zwischen den beiden Schwungmassen 3 und 4 in Schubrichtung 71 entspannen sich die
Federn 45,50 der beiden Dämpfer 14,13 gemeinsam.
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Nach einem Verdrehwinkel G in Schubrichtung 71 gelangen die Bolzen
47, welche sich bei Drehsinnumkehr zwischen den beiden Schwungmassen 3,4 von den
Armen 58 entfernt haben, an den Armen 59 der Reibscheibe 54 zur Anlage, wodurch
die über den Verdrehwinkel G zunächst stehengebliebene Reibscheibe 54 wieder gegenüber
der Schwungmasse 3 verdreht wird, was sich durch eine Änderung des Verdrehwiderstandes,
entsprechend dem durch die Reibeinrichtung 51
erzeugten Reibmomentes
75 bemerkbar macht. Der Bereich G entspricht dem Spiel 60+61 zwischen den Köpfen
47a der Bolzen 47 und den Armen 58,59 der Reibscheibe 54.
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Beim Durchfahren des schubseitigen Torsionskennlinienbereiches der
Einrichtung 1 wirken die Dämpfer 13,14 sowie die die einzelnen Reibungen erzeugenden
Mittel 25b,26b,41,51 in ähnlicher Weise wie beim Durchfahren des zugseitigen Torsionskennlinienbereiches
der Einrichtung 1, wobei jedoch die Verdrehwinkelbereiche, in denen die Dämpfer
13,14 wirksam sind, schubseitig und zugseitig verschieden sein können.
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Die Reibeinrichtungen 251,351 sowie 451 gemäß den Figuren 8 bis 13
wirken in ähnlicher Weise wie die Reibeinrichtung 51.
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Durch eine Reibeinrichtung 151 gemäß den Figuren 5 bis 7 oder 551
gemäß Figur 14 kann, wie in Figur 15 bei 76 strichliert angedeutet, ein stufenweiser
Aufbau der Reibung bzw. der Reibungshysterese erzielt werden.
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Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele
beschränkt. So kann beispielsweise auch in Figur 3 die Reibscheibe 54 aus Kunststoff
bestehen und einstückig ausgebildet sein mit dem Reibring 55 und gegebenenfalls
56. Außerdem kann diese Reibscheibe derart ausgebildet sein, daß die Arme 58 und
59 untereinander verbunden sind und den Bolzen 47a einhüllen.