Bauteile in Maschinen und Anlagen, insbesondere auch rotierende Bauteile, können durch periodische Wechselmomente zu unerwünschten Drehschwingungen angeregt werden. Die- se Drehschwingungen, die der gewünschten gleichmäßigen Drehbewegung überlagert sind, können den Synchronlauf von Aggregategruppen stören und zu überhöhten Belastungen insbesondere in den Resonanzbereichen führen.

Es ist bereits bekannt, schädliche Drehschwingungen mit Hilfe von Drehschwingungstilgern zu begrenzen. Die Drehschwingungstilger werden dabei so abgestimmt, daß sie Erreger- momente mit einer bestimmten Frequenz tilgen. Treten in der Maschine oder Anlage Erre- germomente auf, deren Frequenz proportional zur variablen Betriebsdrehzahl der Bauteile ist, so wird die Frequenz des Drehschwingungstilgers auf eine Resonanzstelle mit beson- ders hoher Belastung abgestimmt. Der Drehschwingungstilger ist dann bei anderen Be- triebsdrehzahlen ohne Funktion. Ein derartiger Drehschwingungstilger ist z. B. in der DE 43 35 766 A1 beschrieben.

Für Maschinen und Anlagen mit variabler Drehzahl ist es jedoch wünschenswert, im ge- samten Drehzahlbereich eine Tilgung der Erregermomente zu erreichen. Hier ist es durch die DE 196 31 989 bereits bekannt geworden, Pendelschwinger einzusetzen. Derartige Pendelschwinger bestehen z. B. aus Walzen oder pendelnden Ringen, die auf Kreisbahnen im Innern von Hohlzylindern laufen. Diese Lösungen weisen jedoch den Nachteil auf, daß eine effektive Ausbildung eine erhebliche Baugröße erfordert, die deren Einsatzmöglichkei- ten erheblich einschränkt.

Durch die DE 196 41 763 ist auch bereits ein translatorischer Schwingungstilger bekannt geworden, bei dem eine Trägheitsmasse fest mit einem freien Ende einer Blattfeder verbun- den ist, für die eine einstellbare Abstützung vorgesehen ist, um die wirksame Länge der Blattfeder zu verändern und somit die Resonanzfrequenz des Schwingungstilgers einstellbar zu machen. Die Verstellung der Abstützung erfolgt hier mittels einer Steuereinheit mit einem die Erregerfrequenz aufnehmenden Sensor und einem Elektromotor. Es handelt sich hier um eine vergleichsweise aufwendige elektrische Lösung. Außerdem ist der Schwingungstil- ger für einen Einsatz als Drehschwingungstilger nicht geeignet.

Außerdem ist durch die DE-PS 632 057 bereits ein Drehschwingungstilger bekannt gewor- den, der eine an einer rotierenden Welle befestigte Trägerplatte aufweist, an der eine Bie- gefederanordnung radial nach außen an eine Trägheitsmasse geführt angeordnet ist, deren inneres Ende eingespannt befestigt ist. An der Biegefederanordnung sind Abstützungen vorgesehen, die als in radialen Führungen der Trägerplatte angeordnete Gleitsteine ausge- bildet sind, die während jeder Umdrehung eine hin-und hergehende Bewegung ausführen.

Über die Position der Gleitsteine wird die Eigenschwingungszahl der Verbindung zwischen der rotierenden Welle und der Trägheitsmasse im Verlauf jeder Umdrehung ständig wech- selnd und periodisch verändert. Es ist hier so erreicht worden, daß die Welle nie in mehr als ganz kurzen Zeiträumen mit Eigenschwingungsdrehzahlen iäuft, die mit ihrer Drehzahl har- monieren. Durch das stetige Wechseln der Eigenschwingungszahl wird jedoch lediglich er- reicht, daß die Drehschwingungen einer Welle nicht auf ihren vollen Ausschlag gelangen können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Drehschwingungstilger zu schaffen, der es bei einfachem Aufbau ermöglicht, die Erregermomente im gesamten Drehzahlbereich zu tilgen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelost. Die weitere Ausgestaltung ist den Unteransprüchen zu entnehmen.

Vorgesehen ist es, daß der Drehschwingungstilger eine an einer rotierenden Welle befe- stigte Trägerplatte aufweist, an der eine Biegefederanordnung radial nach außen an eine Trägheitsmasse geführt angeordnet ist, deren inneres Ende eingespannt befestigt ist, wobei an der Biegefederanordnung eine Abstützung vorgesehen ist, die als wenigstens ein in einer

radialen Führung der Trägerplatte angeordneter Gleitstein ausgebildet ist, an dem eine Rückstellkraft einer Rückstellfeder angreift, die einer aus einer Rotationsbewegung resultie- renden Fliehkraft entgegengerichtet ist, wobei der Gleitstein unter dem Einfluß der Fliehkraft und der Rückstellkraft in der Führung radial bewegbar ist und Mittel vorgesehen sind, mittels der die der Fliehkraft entgegengerichtete Rückstelikraft drehzahlabhängig derart veränder- bar ist, daß über die Position des Gleitsteins die Resonanzfrequenz des Drehschwin- gungstilgers an die Drehzahl selbsttätig anpaßbar ist.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Mittel, mittels der die der Fliehkraft entgegengerichtete Rückstellkraft drehzahlabhängig veränderbar ist, zwischen der Rückstellfeder und dem wenigstens einen Gleitstein vorgesehen. Es wird so erreicht, daß entsprechend der jeweils wirksamen, in ihrer Größe vom Fliehradius und von der Drehzahl abhängigen Fliehkraft der Gleitstein auf der Biegefeder jeweils eine Position einnimmt, aus der sich eine wirksame Länge der Biegefeder ergibt, die eine für die jeweilige Drehzahl er- forderliche Resonanz des Drehschwingungstilgers vorgibt.

Im Rahmen der Erfindung ist es weiterhin vorgesehen, daß als Biegefederanordnung zwei von der Trägerplatte radial nach außen an die Trägheitsmasse geführte Biegefedern, mit je einem in seiner radialen Führung angeordneten Gleitstein, sich gegenüberliegend angeord- net sein können. Es ergibt sich so ein unwuchtfreier, einfacher Aufbau des Drehschwin- gungstilgers.

Vorgesehen ist es weiterhin, daß die Gleitsteine mit einer Abstützführung auf den Biegefe- dern gleitend und diese einspannend angeordnet, und daß die Biegefedern als Blattfedern ausgebildet sein können.

Vorzugsweise weisen die Mittel zur drehzahlabhängigen Verstärkung der Rückste ! ! kraft der Rückstellfeder ein Zugband auf, das von einem in einer Federführung rechtwinklig zur Füh- rung der Gleitsteine verschiebbar geführten freien Fußpunkt der Rückstellfeder an wenig- stens einen Gleitstein geführt ist, wobei das Zugband in der Ruhestellung bzw. bei kleinen Drehzahlen an dem freien Ende der Rückstellfeder in einen spitzen Winkel und am Gleitstein in einem stumpfen Winkel, sowie mit steigender Drehzahl an dem freien Ende der Rück- stellfeder in einen zunehmend größeren Winkel und am Gleitstein in einem zunehmend klei- neren Winkel angreift, derart, daß die der Fliehkraft entgegengerichtete wirksame Rückstell- kraft selbsttätig drehzahlabhängig veränderbar ist und der Gleitstein an der Biegefeder je- weils eine Position einnimmt, aus der sich eine der Drehzahl entsprechende Resonanzfre- quenz ergibt.

Auch kann es vorgesehen sein, daß beide Fußpunkte der als Druckfeder ausgebildeten Rückstellfeder in zwei rechtwinklig zur Führung der Gleitsteine verlaufenden Federführungen verschiebbar geführt sind und daß die Fußpunkte über jeweils zwei Zugbänder mit den Gleitsteinen verbunden sind.

Vorzugsweise weist zudem die Rückstellfeder eine lineare Kennlinie auf und ist als Schrau- benfeder ausgebildet.

Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung kann es vorgesehen sein, daß als Mittel zur drehzahlabhängigen Verstärkung der Rückstehkraft an dem Gleitstein ein Zugband befestigt ist, das an eine Kurvenscheibe geführt ist, die mit einer als Spiralfeder ausgebilde- ten Rückstellfeder in Wirkverbindung steht, derart, daß mit steigender Drehzahl in Abhän- gigkeit vom Verdrehwinkel der Kurvenscheibe eine Verstärkung der auf die Gleitsteine ein- wirkenden Rückstellkraft erfolgt. Hier ist dann das Zugband an den Gleitstein vorzugsweise über eine Umlenkrolle in dessen Bewegungsrichtung umgelenkt geführt.

Vorteilhaft kann es sein, wenn zwei Rückstellfedern mit je einem Gleitstein, sich gegenüber- liegend angeordnet sind und daß jedem Gleitstein ein an eine Kurvenscheibe geführtes Zugband zugeordnet ist.

Zwei Ausführungsbeispiele sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen : Figur 1, einen Drehschwingungstilger mit einem vom freien Fußpunkt der Rückstellfeder an die Gleitsteine geführten Zugband, mit in der Ruhestellung befindlichen Trägheitsmassen ; Figur 2, den Drehschwingungstilger gemäß Figur 1, dessen Trägheitsmassen sich in ihrer maximalen Wirkstellung befinden ; Figur 3, einen Drehschwingungstilger mit einem an eine Kurvenscheibe geführten Zugband, dessen Trägheitsmassen sich in der Ruhestellung befinden ; Figur 4, den Drehschwingungstilger gemäß Figur 3, dessen Trägheitsmassen sich in ihrer maximalen Wirkstellung befinden.

In der Zeichnung ist mit 1 ein Drehschwingungstilger bezeichnet. Der Drehschwingungstilger 1 weist eine Trägerplatte 2 auf, die auf einer Welle 3 drehfest angeordnet ist, deren Dreh- schwingungen mittels des Drehschwingungstilgers 1 gedämpft werden sollen. Nahe einer Drehachse 4 der Trägerplatte 2 sind in dieser zwei radial nach außen geführte Biegefedern 5 an ihren inneren Enden 6 in Aufnahmen, die in der Zeichnung nicht dargestellt sind, einge- spannt befestigt.

Die Trägerplatte 2 ist im Bereich der Biegefedern 5 mit radial nach außen geführten Führun- gen 7 versehen, in denen Gleitsteine 8 in radialer Richtung beweglich angeordnet sind. Die Gleitsteine 8 sind mit einer Abstützführung 9 auf den Biegefedern 5 verstellbar angeordnet, wobei die Abstützführung 9 an den Biegefedern 5 jeweils als Einspannung wirksam ist.

Die Biegefedern 5 sind mit ihrem äußeren Enden 10 an eine Trägheitsmasse 11 geführt und dort befestigt. Die Trägheitsmasse 11 ist auf an der Trägerplatte 2 angeordneten Lager- schalen 12 um die Trägerplatte 2 verschwenkbar angeordnet. An der Trägerplatte 2 befe- stigte Anschläge 13 begrenzen die mögliche Schwenkbewegung der Trägheitsmasse 11.

In den Figuren 1 und 2 der Zeichnung sind in zwei auf der Trägerplatte 2 rechtwinklig zur Führung der Gleitsteine 8 angeordneten Federführungen 14 die beiden Fußpunkte 15 einer als Druckfeder ausgebildeten Rückstellfeder 16 für die Gleitsteine 8 verschiebbar geführt.

Von den Fußpunkten 15 der Rückstellfeder 16 sind Zugbänder 17 an die Gleitsteine 8 ge- führt. Über die Zugbänder 17 wirkt die Rückstelikraft der Rückstellfeder 16 auf die Gleitstei- ne 8 ein.

In der Figur 1 der Zeichnung ist der Drehschwingungstilger 1 in seiner Ausgangsstellung dargestellt, in der die Welle 3 stillsteht bzw. nur mit kleiner Drehzahl rotiert. Hier hält die wirksame Kraft der Rückstellfeder 16 über die Zugbänder 17 die Gleitsteine 8 in bzw. in der Nähe ihrer radial inneren Endlage. Folglich sind die Biegefedern 5 in den Abstützführungen 9 der Gleitsteine 8 in der Nähe ihrer inneren Enden 6 eingespannt, so daß sich eine maxi- male wirksame Länge I der Biegefedern 5 ergibt. Hier greifen die Zugbänder 17 an den Fuß- punkten 15 der Rückstellfeder 16 in einem spitzen Winkel a und an den Gleitsteinen 8 in einem stumpfen Winkel ß an. Aus diesen Winkelverhältnissen ergibt es sich, daß bei niedri- gen Drehzahlen der Welle 3 bereits geringe, an den Gleitsteinen 8 wirksame Fliehkräfte da- zu in der Lage sind, diese aus ihrer inneren Endlage gegen die Rückstet ! kraft der Rückstell- feder 16 auf den Biegefedern 5 nach außen zu bewegen.

Mit steigender Drehzahl der Welle 3 greifen dann die Zugbänder 17 an den Fußpunkten 15 <BR> <BR> <BR> der Rückstellfeder 16 in einem sich ständig vergrößernden Winkel a und an den Gleitsteinen 8 in einem sich zunehmend verkleinernden Winkel ß an, bis schließlich die in der Figur 2 dargestellte Endlage der Gleitsteine 8 erreicht ist. Hier greifen die Zugbänder 17 an den <BR> <BR> <BR> Fußpunkten 15 der Rückstellfeder 16 in einem spitzen Winkel a'und an den Gleitsteinen 8 in einem stumpfen Winkel'an. Aus den mit der drehzahtabhängigen Bewegung der Gleitsteine 8 und der Fußpunkte 15 veränderlichen Angriffswinkeln der Zugbänder 17 ergibt sich eine drehzahlabhängige Wandlung der an den Gleitsteinen 8 wirksamen Rückstettkraft der Rückstellfeder 16. Wie die an den Gleitsteinen 8 wirksame Rückstettkraft steigt mit stei- gender Drehzahl auch die einwirkende Fliehkraft an, mit dem Effekt, daß sich aus dem Kräftegleichgewicht selbsttätig eine drehzahlabhängige Anpassung der für die Erzielung der richtigen Resonanzfrequenz erforderlichen Position der Gleitsteine 8 über die wirksame Länge I der Biegefeder 5 ergibt.

Gemäß dem in den Figuren 3 und 4 der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel weist der Drehschwingungstilger 1 zwei Kurvenscheiben 18 auf, die auf einer Welle 19 gegen die Kraft einer als Spiralfeder ausgebildeten Rückstellfeder 16 verdrehbar angeordnet sind. Die Rückstellfeder 16 greift jeweils an den Wellen 19 der Kurvenscheiben 18 an, wobei die äu- ßeren Enden 20 der Rückstellfeder 16 an der Trägerplatte 2 befestigt sind. Die Zugbänder 17 sind von dem Umfang 21 der Kurvenscheiben 18 über je eine Umlenkrolle 22 an die Gleitsteine 8 in deren Bewegungsrichtung geführt.

In der Figur 3 der Zeichnung ist der Drehschwingungstilger 1 in seiner Ausgangsstellung dargestellt, in der die Welle 3 stillsteht bzw. nur mit kleiner Drehzahl rotiert. Hier hätt die wirksame Kraft der Rückstellfeder 16 über die Zugbänder 17 die Gleitsteine 8 in bzw. in der Nähe ihrer radial inneren Endlage. Folglich sind die Biegefedern 5 in den Abstützführungen 9 der Gleitsteine 8 in der Nähe ihrer inneren Enden 6 eingespannt, so daß sich eine maxi- male wirksame Länge I der Biegefedern 5 ergibt. Die Zugbänder 17 der Gleitsteine 8 greifen hier am Umfang 21 der Kurvenscheiben 18 im Bereich eines großen Radius an, so daß die Rückstettkraft der Rückstellfedern 16 über einen langen Hebelarm X wirksam ist. Aus dem langen Hebelarm X ergibt es sich, daß bei niedrigen Drehzahlen der Welle 3 bereits geringe, an den Gleitsteinen 8 wirksame Fliehkräfte dazu in der Lage sind, diese aus ihrer inneren Endlage gegen die Rückstettkraft der Rückstellfeder 16 auf den Biegefedern 5 nach außen zu bewegen.

Mit steigender Drehzahl der Welle 3 werden aufgrund der sich verstärkenden Einwirkung der Fliehkräfte und der daraus resultierenden Bewegung der Gleitsteine 8 in ihren Führungen 7 nach außen, die Kurvenscheiben 18 zunehmend gegen die Kräfte der Rückstellfedern 16 verdreht. Als Folge greifen die Zugbänder 17 an den Kurvenscheiben 18 im Bereich zuneh- mend kleinerer Radien an, bis schließlich die in der Figur 4 dargestellte Endlage der Gleit- steine 8 erreicht ist. Aus den sich mit der drehzahlabhängigen Bewegung der Gleitsteine 8 veränderlichen wirksamen Hebelarme X der Kurvenscheiben 18 ergibt sich eine drehzahlab- hängige Wandlung der an den Gleitsteinen 8 wirksamen Rückstelikraft der Rückstellfeder 16. Wie die an den Gleitsteinen 8 wirksame Rückstettkraft steigt mit steigender Drehzahl auch die einwirkende Fliehkraft an, mit dem Effekt, daß sich aus dem Kräftegleichgewicht selbsttätig eine drehzahlabhängige Anpassung der für die Erzielung der richtigen Reso- nanzfrequenz erforderlichen Position der Gleitsteine 8 über die wirksame Länge I der Bie- gefeder 5 ergibt.