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Patent Searching and Data


Title:
VIBRATION ABSORBER
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2016/206851
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a vibration absorber (1) for damping rotational vibrations, comprising a spring element (3) and an absorber mass (30), wherein the absorber mass (30) is operatively connected to the spring element (3). At least one leg spring (10) comprising a first leg (12) and a second leg (14) is provided as the spring element (3). The first leg (12) is non-rotatably joined to the absorber mass (30) . Torsional vibrations acting on the second leg (14) can be transmitted by means of the leg spring (10) to the absorber mass (30).

Inventors:
FROHS PETER (DE)
SOKOLOW ANTON (DE)
Application Number:
PCT/EP2016/060370
Publication Date:
December 29, 2016
Filing Date:
May 10, 2016
Export Citation:
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Assignee:
VOITH PATENT GMBH (DE)
International Classes:
F16F15/14; F16F15/167
Foreign References:
EP2141384A22010-01-06
DE102008027404A12009-12-24
US5895033A1999-04-20
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Claims:
Patentansprüche

1 . Schwingungstilger (1 ) zur Dämpfung von Rotationsschwingungen mit einem Federelement (3) und einer Tilgermasse (30), wobei die Tilgermasse (30) mit dem Federelement (3) wirkverbunden ist,

dadurch gekennzeichnet,

dass als Federelement (3) mindestens eine Schenkelfeder (10) mit einem ersten Schenkel (12) und einem zweiten Schenkel (14) vorgesehen ist, wobei der erste Schenkel (12) mit der Tilgermasse (30) drehfest verbunden ist und wobei auf den zweiten Schenkel (14) einwirkende Drehschwingungen, über die Schenkelfeder (10) auf die Tilgermasse (30) übertragbar sind.

2. Schwingungstilger (1 ) nach Anspruch 1 ,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Schenkelfeder aus Metall besteht.

3. Schwingungstilger (1 ) nach Anspruch 1 oder 2,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Schenkelfeder (10) mindestens eine um eine Windungsmittenachse (19) verlaufende Windung (16) aufweist und mindestens einer der Schenkel (12, 14), vorzugsweise beide Schenkel (12, 14) tangential zu der Windungsmittenachse (19) angeordnet sind.

4. Schwingungstilger (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass die Tilgermasse (30) koaxial zur Windungsmittenachse (19) angeordnet ist und vorzugsweise in Form einer Scheibe (32) mit radialer Erstreckung oder in Form einer topfförmigen Tilgermasse ausgebildet ist.

5. Schwingungstilger (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Tilgermasse (30) durch ein Lager (31 , 35) rotierbar um die Windungsmittenachse (19) mittels einer Welle (8, 34) gelagert ist.

6. Schwingungstilger (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

dass eine Dämpfung, vorzugsweise Viskodämpfung (50), zur Dämpfung der Bewegung der Tilgermasse (30) vorgesehen ist.

7. Schwingungstilger (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

dass der Schwingungstilger (1 ) eine weitere Schenkelfeder (1 1 ) umfasst.

8. Schwingungstilger nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

dass beiderseits der Tilgermasse (30) jeweils eine Schenkelfeder (10, 1 1 ) angeordnet ist.

9. Schwingungstilger (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Windungen (16) der Schenkelfeder (10) und die Windungen (16) der weiteren Schenkelfeder (1 1 ) in gleicher Richtung gewickelt sind.

10. Schwingungstilger nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass die Schenkelfeder (10) und die weitere Schenkelfeder (1 1 ) die gleiche Anzahl an Windungen (16) aufweist.

Schwingungstilger (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 8 oder 10,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Windungen (16) der Schenkelfeder (10) und die Windungen (16) der weiteren Schenkelfeder (1 1 ) in entgegengesetzter Richtung (27, 28) gewickelt sind.

Verwendung eines Schwingungstilger (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche in einem Antriebstrang (4) umfassend einen Motor (5), insbesondere Verbrennungsmotor, und einen Verbraucher (9) und vorzugsweise eine zwischen Motor (5) und Verbraucher (9) angeordnete Kupplung (7),

dadurch gekennzeichnet,

dass der Schwingungstilger (1 ) am Verbraucher (7) als Objekt angeordnet ist.

Verfahren zur Dämpfung von Drehschwingungen eines Systems, vorzugsweise in einem Antriebsstrang (4), mit einem Schwingungstilger (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

dass Drehschwingungen des Systems über die Schenkelfeder (10) und vorzugsweise über eine weitere Schenkelfeder (1 1 ) auf die Tilgermasse (30) übertragen werden und die Tilgermasse (30) durch die übertragenen Drehschwingungen zur Rotation angeregt wird, wobei die Rotationsbewegung der Tilgermasse (30) der Drehschwingung des Systems entgegenwirkt. 14. Verfahren nach Anspruch 1 1 ,

dadurch gekennzeichnet, dass über eine erste Schenkelfeder (10) eine Kippmoment Ka auf die Tilgermasse (30) übertragen wird und durch die weitere Schenkelfeder (1 1 ) eine Kippmoment Kb in entgegengesetzte Richtung auf die Tilgermasse (30) übertragen wird.

Description:
Schwingungstilger

Die Erfindung betrifft einen Schwingungstilger. Der Schwingungstilger weist eine Tilgermasse und ein Tilgerfederelement auf. Als Schwingungstilger werden besondere Arten von Schwingungsdämpfern bezeichnet. Ein Schwingungstilger ist nicht zwischen zwei Objekten befestigt, sondern nur an einem Objekt befestigt. Dabei sollen die Schwingungen dieses Objektes gedämpft werden. Die Eigenfrequenz des Schwingungstilgers wird auf die zu eliminierende Resonanzfrequenz des Objektes abgestimmt. Bei dieser Frequenz führt das Objekt nur noch geringe Bewegungen aus. Aus der DE 10 2004 006 030 B3 ist ein Schwingungstilger bekannt, der eine Basisplatte aufweist. Mit der Basisplatte ist ein Federkörper fest verbunden. Als Federkörper ist ein Element aus einem Elastomerewerkstoff vorgesehen. Mit dem Federkörper ist eine Tilgermasse fest verbunden. Die Tilgermasse ist somit über den Federkörper mit der Basisplatte verbunden. Mittels eines Befestigungselements kann der Schwingungstilger fest mit einer Struktur/ Element verbunden werden, wobei Schwingungen dieser Struktur/Element zu dämpfen sind. Dieser Schwingungstilger baut in axialer Richtung hoch auf, da über die axiale Erstreckung des Federelementes die zulässigen Verdrehwinkel bestimmt sind. Je höher die Elastizität des Elastomers und je höher die axiale Erstreckung desto größere Verdrehungen in Rotationsrichtung sind zulässig, ohne dass das aus Elastomere bestehende Federelement beschädigt wird.

Aus der DE 10 2008 052 902 A1 ist eine Vorrichtung zur Verminderung von Drehschwingungen in einer rotierenden Welle bekannt. Die Vorrichtung umfasst ein Primärteil, ein Sekundärteil und bewegliche Masseelemente sowie elastische Mittel. Die elastischen Mittel koppeln dabei das Primärteil und das Sekundärteil miteinander. Wenigstens eines der Teile ist so mit der Welle verbunden, dass es mit der Welle rotiert. Bei der gezeigten Ausführung sind die Masseelemente so angeordnet, dass diese mit zunehmender Drehzahl zunehmend auf die elastischen Mittel einwirken und so die Kopplung zwischen dem Primärteil und dem Sekundärteil verändern, insbesondere verstärken. Die Vorrichtung kann dabei als Schwingungstilger oder als elastische Kupplung verwendet werden.

Die Lebensdauer von Federelementen aus einem Elastomerematerial sind abhängig von der Temperatur an dem Einsatzort. Gerade bei hohen Temperaturen altern Elastomere stark und werden brüchig. Weiterhin sind Bauteile aus Elastomerematerial empfindlich in Bezug auf Dehnung. Auch ist die Torsion eines Federelementes durch die Bauhöhe in axialer Richtung und die Elastizität des Elastomeres begrenzt.

Aus der DE10 2006 057 481 A1 ist ein Entkopplungselement zur Schwingungsentkopplung bekannt. Das Entkopplungselement wirkt der Übertragung von Drehschwingungen zwischen einer Antriebskomponente und einer von dieser drehend angetriebenen Komponente entgegen. Dabei sind die Antriebskomponente und die angetriebene Komponente sind über eine Torsionsfeder miteinander verbunden. Bei dem Entkopplungselement handelt es sich nicht um einen Schwingungstilger, da das Entkopplungselement zwischen einem antreibenden und angetriebenen Element angeordnet ist, Das Entkopplungselement ist im Gegensatz zum Schwingungstilger im Kraftübertragungsweg angeordnet. Aus der DE 197 28 241 A1 ist ein Torsionsschwingungsdämpfer für den Antriebsstrang bekannt. Ein drehbar angeordnetes Eingangsteil ist über eine Federeinrichtung drehelastisch mit einem Ausgangsteil gekuppelt. Der Torsionsschwingungsdämpfer ist im Kraftübertragungsweg angeordnet und ist damit kein Schwingungstilger. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Schwingungstilger bereitzustellen, bei dem die zuvor genannten Nachteile beseitigt sind.

Der Erfindung lag insbesondere die Aufgabe zu Grunde, einen in axialer Richtung kurzbauenden Schwingungstilger bereitzustellen. Weiterhin lag der Erfindung die Aufgabe zu Grunde einen Schwingungstilger bereitzustellen, der insbesondere für einen Frequenzbereich von 10-160 Hz besonders geeignet ist.

Die erfindungsgemäße Lösung ist durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche charakterisiert. Der erfindungsgemäße Schwingungstilger weist durch die Verwendung einer Schenkelfeder den Vorteil auf, dass der in axialer Richtung benötigte Bauraum gering ist. Die Schenkelfeder weist einen ersten und einen zweiten Schenkel auf. Die zu dämpfenden Schwingungen, insbesondere Drehschwingungen, können über den zweiten Schenkel in den Schwingungstilger eingeleitet werden. Der erste Schenkel ist mit der Tilgermasse drehfest verbunden. Dadurch sind eingeleitete Drehbewegungen auf die Tilgermasse übertragbar. Durch auf den zweiten Schenkel einwirkende Drehschwingungen kann eine Auslenkung der Tilgermasse erreicht werden. Die auf den zweiten Schenkel einwirkenden Schwingungen werden in Abhängigkeit von der Frequenz und der Federcharakteristik auf den ersten Schenkel übertragen. Die Tilgermasse schwingt dann phasenversetzt zur eingeleiteten Drehschwingung, wodurch eine Schwingungstilgung erreicht wird. Eine derartige Anordnung, bei der durch das eingeleitete Moment eine Masse, hier Tilgermasse, phasenversetzt zur Ausführung einer Drehbewegung frei angeregt werden kann, wird als Freischwinger bezeichnet. Die Übertragung der Drehschwingungen hängt von der Elastizität der Schenkelfeder und von der Frequenz der Schwingung ab.

Vorzugswiese ist die Eigenfrequenz des Schwingungstilgers auf die zu dämpfenden Schwingungen abgestimmt. Vorzugsweise beträgt die Masse des Tilgers 10% des Gesamtgewichtes des Antriebsstranges. Die Eigenfrequenz ergibt sich aus der Masse m und der Federkonstanten, die auch als Federsteifigkeit bezeichnet wird. In einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Steifigkeit des Federelementes des Tilgers maximal 15 % abweicht von der Steifigkeit eines Tilgers, der mit der Eigenfrequenz des Gesamtantriebsstranges schwingen würde.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die Schenkelfeder aus Metall, vorzugsweise Federstahl, hergestellt. Dadurch ist der Schwingungstilger unempfindlich gegen hohe Temperaturen. Bei einer Ausführungsform ist eine Schenkelfeder mit mindestens einer Windung vorgesehen. Die Windung verläuft um eine Windungsmittenachse. Mindestens einer der Schenkel, vorzugsweise beide Schenkel ist/sind tangential zu der Windungsmittenachse angeordnet. Dadurch wirken die Schenkel als Hebelarm bei der Umwandlung der Rotationsbewegung in eine elastische Verformung der Schenkelfeder.

Bei einer Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Tilgermasse koaxial zur

Windungsmittenachse angeordnet ist und vorzugsweise in Form einer Scheibe ausgebildet ist. Durch die Ausbildung der Tilgermasse in Form einer Scheibe kann der benötigte Bauraum in axialer Richtung minimiert werden.

In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Tilgermasse durch eine Lagerung drehbar um die Windungsmittenachse gelagert ist. Dabei kann vorgesehen sein, dass mit der Tilgermasse eine Welle fest verbunden ist, die vorzugsweise auf beiden Seiten der Tilgermasse drehbar gelagert ist. Bei einer derartigen Anordnung können die Windungen der Schenkelfeder koaxial zur Welle angeordnet sein. Dadurch kann eine besonders kompakte Bauform erreicht werden. Eine vorteilhafte Weiterbildung dieser Ausführung ist, die Lagerung der Welle in einem den Schwingungstilger umgebenden Gehäuse vorzusehen.

Weiterhin kann vorgesehen sein, die Tilgermasse auf einer Welle drehbar zu lagern, wobei die Welle Bestandteil des Objektes ist. Durch den Schwingungstilger sollten die Schwingungen des Objektes getilgt werden. Bei dem Objekt kann es sich um ein System aus mehreren Bauteilen, die miteinander verbunden sind oder um ein einzelnes Bauteil handeln. Dabei kann die Welle des Objektes in ein den Schwingungstilger umgebendes Gehäuse hineinragen.

In einer Ausgestaltung der Erfindung ist eine Dämpfung zur Dämpfung der Bewegung der Tilgermasse vorgesehen. Vorzugsweise ist eine Viskodämpfung vorgesehen. Bei der Viskodämpfung nimmt bei höheren Geschwindigkeiten die Reibung der Viskodämpfung zu und ist damit geschwindigkeitsabhängig.

Insbesondere hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, die Dämpfung am radialen Außenumfang der Tilgermasse vorzusehen. In einer Weiterbildung ist die Dämpfung koaxial zur mindestens einen Schenkelfeder angeordnet. Dadurch wird eine besonders kompakte Bauform in axialer Richtung erzielt.

In einer vorteilhaften Ausführungsform ist als Dämpfung eine Reibungsdämpfung vorgesehen. Bei einer Reibungsdämpfung erfolgt eine Dämpfung mit einer konstanten Kraft unabhängig von der Geschwindigkeit. In einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Schwingungstilger eine weitere Schenkelfeder aufweist. Die weitere Schenkelfeder weist einen ersten und eine zweiten Schenkel auf. Der erste Schenkel ist drehfest mit der Tilgermasse verbunden. Über den zweiten Schenkel können Drehschwingungen in den Schwingungstilger eingeleitet werden. Durch eingeleitete Drehschwingungen kann eine Auslenkung der Tilgermasse erreicht werden. Die Tilgermasse ist freischwingend und schwingt dann phasenversetzt zur eingeleiteten Drehschwingung, wodurch eine Schwingungstilgung erreicht wird.

Durch den Einsatz von mindestens zwei Schenkelfedern ist es zum einen möglich, größere wirkende Kräfte in Rotationsrichtung durch die beiden Schenkelfedern in elastische Verformung der beiden Schenkelfedern umzuwandeln. Die einzelnen Schenkelfedern können kleiner ausgelegt werden.

Der weitere Vorteil ist darin zu sehen, dass sich die durch beide Schenkelfedern eingeleiteten Kippmomente kompensieren können. Bei in axialer Richtung versetzt angeordneten ersten und zweiten Schenkel der mindestens einen Schenkelfeder wird ein auf die Tilgermasse wirkendes Kippmoment erzeugt. Dieses Kippmoment kann durch die weitere Schenkelfeder durch ein entgegen gerichtetes Kippmoment kompensiert werden.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die weitere Schenkelfeder gegenläufig zur ersten Schenkelfeder ist. Dabei ist unter gegenläufig zu verstehen, dass die Wickelrichtung der Windungen der Schenkelfeder zur Wickelrichtung der weiteren Schenkelfeder entgegengesetzt ist. Sind die Windungen der ersten Schenkelfeder in Uhrzeigersinn gewickelt, so sind die Windungen der weiteren Schenkelfeder entgegen dem Uhrzeigersinn gewickelt.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Schenkelfeder und die weitere Schenkelfeder auf verschiedenen Seiten der Tilgermasse angeordnet sind.

In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass Schenkelfeder und die weitere Schenkelfeder die gleiche Anzahl an Windungen aufweisen. In einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, zwei Schenkelfedern mit identischen Federkennlinien als Schenkelfeder und weitere Schenkelfeder einzusetzen. Jeweils die zweiten Schenkel der beiden Schenkelfedern sind beabstandet zur Tilgernnasse angeordnet. Die ersten Schenkel der Schenkelfeder und der weiteren Schenkelfeder sind mit der Tilgermasse drehfest verbunden. Es hat sich als vorteilhaft herausgestellt, dass der erste Schenkel und der zweite Schenkel der Schenkelfeder mit einem axialen Versatz angeordnet sind und von der zweiten Schenkelfeder der erste Schenkel und der zweite Schenkel mit einem axialen Versatz angeordnet sind. Dabei ist der erste axiale Versatz der Schenkelfeder und der axiale Versatz der zweiten Schenkelfeder in axialer Richtung entgegengerichtet angeordnet. Dadurch wird erreicht, dass aufgrund des Versatzes resultierende Kippmomente der Schenkelfeder und der weiteren Schenkelfeder sich gegenseitig kompensieren. Die vollständige Kompensation wird nur erreicht, wenn die Kennlinien der Schenkelfeder identisch sind und der Betrag des axialen Abstandes identisch ist. Werden unterschiedliche Schenkelfedern mit unterschiedlichen Kennlinien eingesetzt, so kompensieren sich die auftretenden Kippmomente zumindestens teilweise. Aufgrund der Kompensation der Kippmomente muss die Lagerung der Tilgermasse geringere Kräfte aufnehmen können. Dadurch kann eine kompaktere Bauform erreicht werden.

Es hat sich als vorteilhaft herausgestellt baugleiche Schenkelfedern als Schenkelfeder und weitere Schenkelfeder einzusetzen. Es hat sich als vorteilhaft herausgestellt, dass die Windungen der ersten Schenkelfeder und der weiteren Schenkelfeder in unterschiedliche Wickelrichtung gewickelt sind. Dadurch wird im eingebauten Zustand erreicht, dass bei Einleitung einer Drehschwingung in Richtung Erhöhung der Windungen der ersten Schenkelfeder die zweite Schenkelfeder auch in Richtung Erhöhung der Windungen elastisch verformt wird. Der erfindungsgemäße Tilger eignet sich insbesondere für einen Einsatz bei einer Resonanzfrequenz des Verbrauchers von 10-160 Hz. Weiterhin eignet sich der erfindungsgemäße Tilger für den Einsatz bei einem Objekt in einem Drehzahlbereich von 200- 3000 Umdrehungen pro Minute, vorzugsweise in einem Drehzahlbereich von 300- 2500 Umdrehungen pro Minute.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Die Ausführungsbeispiele sind in den Figuren schematisch dargestellt. Die Ausführungsbeispiele können eigenständige erfinderische Aspekte beinhalten, wobei die Erfindung nicht auf die Ausführungsbeispiele eingeschränkt zu verstehen ist.

Es zeigt:

Figur 1 Schwingungstilger

Figur 2 Schnittdarstellung des Schwingungstilgers von Fig. 1 entlang A-A Figur 3 Schnittdarstellung des Schwingungstilgers von Fig. 1 entlang B-B Figur 4 Alternative Ausführungsform eines Schwingungstilgers mit einer scheibenförmigen Tilgermasse

Figur 5: vergrößerte Darstellung des Tilgers aus Fig. 4 mit den

Schenkelfedern

Figur 6: Schematische Darstellung eines Antriebstranges

In Figur 1 ist ein Schwingungstilger 1 dargestellt. Der Schwingungstilger 1 ist von einem Gehäuse 40 umgeben. Ein Gehäusedeckel 42 ist in Draufsicht mit einem bereichsweisen Aufriss dargestellt. In der Mitte des Gehäuses 40 ist eine Aufnahme 6 für eine Welle eines Verbrauchers 8 zu erkennen. Das Gehäuse ist mit der Aufnahme 6 fest verbunden._Durch den Aufriss ist ein zweiter Schenkel 14 einer ersten Schenkelfeder 10 zu sehen. In der Figur 2 ist der Schnitt entlang A-A durch diesen Schwingungstilger 1 gezeigt. In der Figur 3 ist der Schnitt entlang B-B durch diesen Schwingungstilger 1 gezeigt. Anhand von Figur 2 wird im Folgenden der Aufbau des Schwingungstilgers 1 detailliert beschrieben. Der Schwingungstilger 1 ist von einem Gehäuse 40 umgeben. Das Gehäuse besteht aus zwei Gehäusedeckel 42. Durch die Gehäusedeckel 42 wird das Gehäuse 40 in axialer Richtung abgeschlossen. Weiterhin umfasst das Gehäuse 40 eine hülsenförmige Gehäusewandung 41 . Durch die Gehäusewandung 41 wird das Gehäuse in radialer Richtung begrenzt und abgeschlossen. Die Gehäusewandung 41 ist in diesem Ausführungsbeispiel zweiteilig ausgeführt. Die beiden Teile der Gehäusewandung 41 sind über eine Flanschverbindung miteinander verbunden. Die Gehäusewandung 41 ist koaxial zur Welle des Verbrauchers 8 angeordnet. Die Welle des Verbrauchers 8 ist mit einer Aufnahme 6 zumindestens drehfest, vorzugsweise fest, verbunden. Die Aufnahme 6 ist wiederum mit einem Gehäusedeckel 42 des Gehäuses fest über eine Flanschverbindung verbunden. Die Aufnahme könnte aber auch einstückig mit dem Gehäusedeckel 42 ausgebildet sein. Die Aufnahme 6 ragt in das durch das Gehäuse 40 begrenzte Volumen hinein. Die Aufnahme 6 umfasst einen wellenförmigen Abschnitt, der innerhalb des Volumens des Gehäuses 40 angeordnet ist. Dieser wellenförmige Abschnitt ist koaxial zur Drehachse D der Welle des Verbrauchers 8 angeordnet. Auf dem wellenförmigen Abschnitt der Aufnahme 6 ist die Tilgermasse 30 mittels eines Lagers 31 drehbar gelagert. Es könnte aber auch vorgesehen sein, dass die Aufnahme nur eine drehfeste Verbindung zwischen Gehäuse und Verbraucher/Objekt herstellt und die Welle des Verbrauchers/Objektes in das Gehäuse 40 hineinragt und dann die Tilgermasse 30 durch ein Lager direkt auf der Welle des Verbrauchers/Objektes gelagert ist.

Die Tilgermasse 30 ist eine topfförmige Tilgermasse 33. Innerhalb der topfeftförmigen Tilgermasse 33 ist eine Schenkelfeder 10, im Folgenden auch mit erster Schenkelfeder bezeichnet, angeordnet. Die Schenkelfeder 10 ist zwischen dem wellenförmigen Abschnitt der Aufnahme 6 innerhalb der topfförmigen Tilgermasse 33 platzsparend angeordnet. Ein erster Schenkel 12, siehe Figur 3, erstreckt sich in tangentialer Richtung in Bezug auf die Drehachse D. Dieser erste Schenkel 12 ist drehfest mit der Tilgermasse 30 mittels eines ersten Verbindungselementes 20 verbunden. Ein zweiter Schenkel 14 ist drehfest mit dem Gehäuse 40 mittels eines zweiten Verbindungselementes 22 verbunden. Der erste und der zweite Schenkel 12, 14 erstrecken sich in tangential Richtung in Bezug auf die Drehachse D.

Auf der dem Verbraucher abgewandten Seite der Tilgermasse 30 ist eine weitere Schenkelfeder 1 1 , im Folgenden auch als zweite Schenkelfeder bezeichnet, vorgesehen. Diese zweite Schenkelfeder 1 1 ist ebenfalls koaxial zur Drehachse des Verbrauchers 8 angeordnet. Die Drehachse D fällt somit mit der Windungsmittenachse der Windungen 16 der ersten und zweiten Schenkelfeder 10, 1 1 zusammen. Diese zweite Schenkelfeder 1 1 umfasst einen ersten Schenkel 13 und einen zweiten Schenkel 15. Die beiden Schenkel sind in Figur 2 nur angedeutet. Der erste Schenkel 13 ist mittels eines ersten Verbindungselementes 21 mit der Tilgermasse 30 drehfest verbunden. Der zweite Schenkel 15 der zweiten Schenkelfeder 1 1 ist mittels eines zweiten Verbindungselementes 23 drehfest mit dem Gehäuse 40 verbunden.

Zwischen Tilgermasse 30 und Gehäusewandung 41 ist ein Spalt 44 ausgebildet. Zur Abdichtung dieses Spaltes sind Dichtungen 52 vorgesehen. Dieser Spalt ist mit einem Fluid 47 gefüllt. Durch den Spalt 44 mit dem Fluid 47 wird eine Viskodämpfung 50 gebildet. Durch die topfförmige Form der Tilgermasse 30 erstreckt sich die Tilgermasse 30 in axialer Richtung 54. Dadurch kann die wirksame Fläche der Tilgermasse 30, die mit der Viskodämpfung 50 in Wirkverbindung steht, maximiert werden. Durch die radial innerhalb der Tilgermasse 30 angeordnete erste Schenkelfeder 10 wird eine kompakte Bauform erreicht. Insbesondere wird der axiale Bauraum effektiv genutzt. Die erste Schenkelfeder 10 und die zweite Schenkelfeder 1 1 weisen mehrere Windungen 16 auf. Die Windungen sind koaxial zu einer Windungsmittenachse 19 angeordnet. Durch die Windungen bedingt ist jeweils der erste Schenkel 12, 13 mit einem axialen Versatz zum zweiten Schenkel 14, 15 angeordnet. Der axiale Versatz der ersten Schenkelfeder ist mit 17 und der axiale Versatz der zweiten Schenkelfeder ist mit 18 bezeichnet. Wird ein Drehmoment über das Gehäuse 40 auf die zweiten Schenkel 14, 15 übertragen, so wird durch das Drehmoment eine elastische Verformung der Schenkelfedern 10, 1 1 hervorgerufen. Durch die elastische Verformung und die wirkende Federkraft wird die mit den ersten Schenkeln 12, 13 verbundene Tilgermasse 30 in Rotation versetzt. Aufgrund der axial versetzt angeordneten Schenkel wirkt durch die erste Schenkelfeder 10 ein Kippmoment K a auf die Tilgermasse 30. Weiterhin wird aufgrund der axial versetzt angeordneten Schenkel der zweiten Schenkelfeder auch ein Kippmoment K b auf die Tilgermasse 30 übertragen. Das von der ersten Schenkelfeder 10 auf die Tilgermasse 30 wirkende Kippmoment K a ist dem von der zweiten Schenkelfeder 1 1 auf die Tilgermasse 30 wirkende Kippmoment K b entgegengerichtet. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind Schenkelfedern 10, 1 1 mit identischen Federkennlinien vorgesehen. Dadurch wird erreicht, dass sich die auf die Tilgermasse 30 wirkende Kippmomente kompensieren. Aufgrund der Reduktion bzw. Kompensation der Kippmomente kann die drehbare Lagerung 31 der Tilgermasse 30 kleiner ausgelegt werden.

Im Folgenden wird die Funktionsweise des in Figur 2 dargestellten Schwingungstilgers, auch als Tilger bezeichnet, näher beschrieben. Über die Welle des Verbrauchers 8 werden Drehschwingungen auf das Gehäuse 40 übertragen. Die zweiten Schenkel der Schenkelfedern werden dadurch auch in Umfangsrichtung ausgelenkt. Dadurch werden die Schenkelfedern elastisch verformt und es wird eine Drehbewegung auf die ersten mit der Tilgermasse drehfest verbundenen ersten Schenkel übertragen. Die Tilgermasse wird rotatorisch in eine erste Drehrichtung angetrieben. Aufgrund der Massenträgheit und der wirkenden Rückstell kraft der Schenkelfedern 10, 1 1 stellt sich eine Drehschwingung ein, die der von dem Verbraucher eingeleiteten Drehschwingung entgegen gerichtet ist und wirkt dadurch der Drehschwingung des Verbrauchers entgegen. Die Amplitude der Drehschwingung des Verbrauchers wird dadurch deutlich reduziert.

In dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird die Tilgermasse von dem Gehäuse umgeben. Es wäre aber auch möglich, dass die Tilgermasse koaxial zur Welle des Verbrauchers oder einer mit der Welle des Verbrauchers drehfest verbundenen Aufnahme angeordnet ist und eine Verbindung des zweiten Schenkels bzw. der zweiten Schenkelfedern mit der Aufnahme/Welle des Verbrauchers umgibt. Die Formgestaltung der Tilgermasse könnte der Formgebung des hier in Figur 2 dargestellten Gehäuses ähneln. Die Tilgermasse ist relativ zur Welle des Verbrauchers drehbar gelagert. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel haben die beiden Schenkelfedern 10, 1 1 Windungen mit entgegengesetzter Neigung. Sowohl die Windungen 16 der ersten Schenkelfeder 10 als auch die Windungen 16 der zweiten Schenkelfeder 1 1 sind zur Tilgermasse hin geneigt. Die Windungen 16 der ersten Schenkelfeder 10 sind in Richtung Uhrzeigersinn 27 gewickelt, wobei die Windungen 16 der Schenkelfeder 1 1 entgegen dem Uhrzeigersinn 28 gewickelt sind.

In Figur 3 ist ein Schnitt entlang B-B gezeigt. Aus dieser Schnittdarstellung wird die Verbindung der Schenkel 12 ,14 der Schenkelfeder 10 mit dem Gehäuse 40 und der Tilgermasse 30 ersichtlich. Jedes Schenkelende eines Schenkels 12, 14 wird von einem Verbindungselement 20, 22 aufgenommen. In der dargestellten Ausführung ist vorgesehen, das Schenkelende jeweils durch ein Arretierelement 26, hier Schraube, mit dem Verbindungselement 20, 22 fest zu verbinden.

In Figur 4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel dargestellt. Bei dieser Ausführung ist die Tilgermasse 30 in Form einer Scheibe 32 ausgebildet. Mit der Scheibe ist eine Welle 34 zur Lagerung der Tilgermasse 30 fest verbunden. In der dargestellten Ausführung ist die Welle 34 einstückig mit der scheibenförmigen Tilgermasse 32 ausgebildet. Die Welle 34 ist auf beiden Seiten der Tilgermasse jeweils durch ein Lager 35 in dem Gehäuse 40 drehbar gelagert. In dem radial äußeren Umfang der Scheibe 32 sind Ausnehmungen 51 in der Tilgermasse ausgebildet. Dieser Bereich der Scheibe 32 ist von dem Gehäuse 40 umgeben und durch Dichtungen 52 vom übrigen Volumen des Gehäuses abgedichtet. Dieser durch die Dichtungen 52 abgedichtete Bereich ist mit einem Fluid gefüllt und stellt eine Viskodämpfung 50 dar. Die Ausnehmungen 51 erhöhen die Wirkung der Viskodämpfung 50.

Aus Figur 5 ist die Anordnung der Schenkelfedern 10, 1 1 besser ersichtlich. Die axiale Richtung 54 ist durch einen Pfeil dargestellt. Die beiden Schenkelfedern 10, 1 1 weisen jeweils einen ersten Schenkel 12, 13 auf, wobei diese ersten Schenkel mit der Tilgermasse 30 durch die Verbindungselemente 20, 21 verbunden sind. Zweite Schenkel 14, 15 der Schenkelfedern 10, 1 1 sind mit dem Gehäuse 40 durch die Verbindungselemente 22, 23 verbunden. Die ersten Schenkel 12, 13 sind zu den zweiten Schenkeln 14, 15 in einem axialen Abstand 17, 18 angeordnet. Der axiale Abstand 17, 18 vom jeweils ersten Schenkel 12, 13 zum jeweils zweiten Schenkel 14, 15 ist vom Betrag her gleich, jedoch haben die Abstände 17, 18 entgegengesetzte Ausrichtung. Die Windungen 16 der Schenkelfedern 10, 1 1 sind in identischer Richtung geneigt. Die erste Schenkelfeder 10 ist hier in Richtung dem Uhrzeigersinn 27 gewickelt und die zweite Schenkelfeder 1 1 ist hier auch in Richtung dem Uhrzeigersinn 27 gewickelt.

Demzufolge werden bei Einleitung von Drehschwingungen bei elastischer Verformung der Schenkelfeder auf der einen Seite die Windungen 16 zusammengezogen und auf der gegenüberliegenden Seite der Windungen 16 aufgeweitet. Beim Zusammenziehen wird die Windungszahl zumindestens um einen Bruchteil vergrößert und beim Aufweiten wird die Windungszahl der jeweiligen Schenkelfeder zumindestens um einen Bruchteil verkleinert. In Figur 6 ist eine Verwendung eines erfindungsgemäßen Tilgers 1 gezeigt. In Figur 6 ist schematisch ein Antriebsstrang 4 dargestellt. Der Antriebstrang weist einen Motor 5 mit einer Motordämpfung 5a auf. Der Motor ist über eine Kupplung 7 mit einem Verbraucher 9, auch als Objekt bezeichnet, verbunden. Der Verbraucher ist mit einem erfindungsgemäßen Tilger 1 versehen. Als Kupplung kann eine Trennungskupplung oder eine hochelastische Kupplung vorgesehen sein. Der erfindungsgemäße Tilger eignet sich insbesondere für einen Einsatz bei einer Resonanzfrequenz des Verbrauchers von 10-160 Hz und/oder in einem Drehzahlbereich von 200- 3000 Umdrehungen pro Minute, vorzugsweise in einem Drehzahlbereich von 300- 2500 Umdrehungen pro Minute.

Bezugszeichenliste:

I Schwingungstilger

3 Federelement

4 Antriebsstrang

5 Motor

5a Motordämpfung

6 Aufnahme

7 Kupplung

8 Welle des Verbrauchers

9 Verbraucher/ Objekt

10 Schenkelfeder, erste Schenkelfeder

I I weitere Schenkelfeder, zweite Schenkelfeder

12 erster Schenkel der ersten Schenkelfeder

13 erster Schenkel der zweiten/weiteren Schenkelfeder

14 zweiter Schenkel der ersten Schenkelfeder

15 zweiter Schenkel der zweiten/weiteren Schenkelfeder

16 Windung

17 Axialer Versatz der Schenkel der Schenkelfeder 10 18 Axialer Versatz der Schenkel der Schenkelfeder 1 1

19 Windungsmittenachse

20 erstes Verbindungselement für den Schenkel 12

21 erstes Verbindungselement für den Schenkel 13

22 zweites Verbindungselement für den Schenkel 14 23 zweites Verbindungselement für den Schenkel 15

26 Arretierelement

27 Windung in Uhrzeigersinn gewickelt

28 Windung entgegen dem Uhrzeigersinn gewickelt 30 Tilgermasse

31 Lager zur drehbaren Lagerung der Tilgermasse

32 Scheibe topfförmige Tilgermasse

Welle zur Lagerung der Tilgermasse

Lager zur Lagerung der Welle

Gehäuse

Gehäusewandung

Gehäusedeckel

Verbindungselement /Schraube

Spalt

Fluid

Viskodämpfung

Ausnehmungen in der Tilgermasse

Dichtung

axiale Richtung

Drehachse