AT524799A4

AT524799A4 - TORSIONAL VIBRATION DAMPER ARRANGEMENT

Info

Publication number: AT524799A4
Application number: ATA50247/2021A
Authority: AT
Inventors: Pöschl Dr Robert
Original assignee: Avl List Gmbh
Priority date: 2021-04-07
Filing date: 2021-04-07
Publication date: 2022-09-15
Also published as: AT524799B1

Abstract

Die Erfindung betrifft Drehschwingungsdämpferanordnung (7) mit zumindest einem Drehschwingungsdämpfer (10) und mit einer Kühleinrichtung (13) zur Kühlung des Drehschwingungsdämpfers (10), wobei der Drehschwingungsdämpfer (10) auf einer in einem Maschinengehäuse (4) um eine Drehachse (9a) drehbar gelagerten Welle (9) angeordnet ist, wobei die Kühleinrichtung (13) zumindest eine in einem äußeren Mantelbereich (100) des Drehschwingungsdämpfers angeordnete Strömungsstörvorrichtung (23) mit zumindest einer Strömungsstörfläche (231) aufweist, welche unter einem definierten ersten Winkel (β) in Bezug auf die Drehachse (9a) der Welle (9) und/oder in Bezug auf eine Parallele (9a´) zur Drehachse (9a) der Welle (9) geneigt angeordnet ist, und die Strömungsstörfläche (231) durch zumindest eine vom äußeren Mantelbereich (100) radial vorstehende Rippe (234) gebildet ist, und wobei zumindest eine Strömungsstörfläche (231) mit einer die Rippe (234) schneidenden Radialebene (ε) einen zweiten Winkel (γ) einschließt. Um die Wärmeabfuhr zu verbessern ist vorgesehen, dass die Rippe (234) eine in radialer Richtung bezüglich der Drehachse (9a) gemessene Höhe (h) aufweist, welche 10% bis 30% einer in Richtung der Drehachse (9a) gemessene Breite (B10) des Drehschwingungsdämpfers (10) aufweist, und dass der zweite Winkel (γ) etwa 45° bis 80° beträgt.The invention relates to a torsional vibration damper arrangement (7) with at least one torsional vibration damper (10) and with a cooling device (13) for cooling the torsional vibration damper (10), the torsional vibration damper (10) being rotatable about an axis of rotation (9a) in a machine housing (4). mounted shaft (9), wherein the cooling device (13) has at least one flow disturbance device (23) arranged in an outer casing area (100) of the torsional vibration damper and having at least one flow disturbance surface (231) which is at a defined first angle (β) in relation to on the axis of rotation (9a) of the shaft (9) and/or in relation to a parallel (9a') to the axis of rotation (9a) of the shaft (9) is arranged inclined, and the flow disruption surface (231) by at least one of the outer jacket area ( 100) radially protruding rib (234) is formed, and wherein at least one flow disturbance surface (231) with a radial plane (ε) intersecting the rib (234) has a second angle (γ) includes. In order to improve heat dissipation, the rib (234) has a height (h), measured in the radial direction with respect to the axis of rotation (9a), which is 10% to 30% of a width (B10) measured in the direction of the axis of rotation (9a). of the torsional vibration damper (10), and that the second angle (γ) is approximately 45° to 80°.

Description

Die Erfindung betrifft eine Drehschwingungsdämpferanordnung mit zumindest einem Drehschwingungsdämpfer und mit einer Kühleinrichtung zur Kühlung des Drehschwingungsdämpfers, wobei der Drehschwingungsdämpfer auf einer in einem Maschinengehäuse um eine Drehachse drehbar gelagerten Welle angeordnet ist. The invention relates to a torsional vibration damper arrangement with at least one torsional vibration damper and with a cooling device for cooling the torsional vibration damper, the torsional vibration damper being arranged on a shaft rotatably mounted in a machine housing about an axis of rotation.

Drehschwingungsdämpfer werden, um ungleichmäßige rotatorische Bewegungen von bewegten Bauteilen zu dämpfen und/oder zu vergleichmäßigen und so zum Torsional vibration dampers are used to dampen and/or equalize non-uniform rotational movements of moving components and so to

Beispiel die Belastungen dieser Bauteile und/oder damit verbundener Bauteile zu verringern. Drehschwingungsdämpfer werden beispielsweise an Kurbelwellen von Example to reduce the loads on these components and / or related components. Torsional vibration dampers are used, for example, on crankshafts

Brennkraftmaschinen angeflanscht. Internal combustion engines flanged.

Drehschwingungsdämpfer weisen im Allgemeinen ein erstes Drehteil und ein zweites Drehteil auf, wobei das erste Drehteil mit dem zu dämpfenden drehbaren Bauteil verbunden ist und das zweite Drehteil drehbar in Bezug auf das erste Drehelement angeordnet ist. Das erste Drehelement kann dabei als Scheibe ausgebildet sein. Das zweite Element kann insbesondere das erste Drehelement als Gehäuse umgeben. Zwischen dem ersten und dem zweiten Element befindet sich eine Flüssigkeitsschicht, durch welche die Rotationsbewegung des ersten Torsional vibration dampers generally comprise a first rotating part and a second rotating part, the first rotating part being connected to the rotatable component to be damped and the second rotating part being rotatably arranged with respect to the first rotating element. The first rotary element can be designed as a disk. In particular, the second element can surround the first rotary element as a housing. Between the first and the second element is a liquid layer through which the rotational movement of the first

Drehelementes auf das zweite Drehelement übertragen wird. Rotary element is transferred to the second rotary element.

Durch die relativen Bewegungen des ersten Drehelementes und des zweiten Drehelementes bezüglich der Flüssigkeit der Flüssigkeitsschicht wird kinetische Energie zum Teil in thermische Energie umgewandelt, wodurch die Flüssigkeit, das erste Drehelement und/oder das zweite Drehelement erwärmt wird. Durch die erhöhte Temperatur kann die Flüssigkeit seine Viskosität ändern, wodurch die Dämpferleistung des Drehschwingungsdämpfers nachteilig beeinflusst wird und die Alterung der Flüssigkeit beschleunigt wird, wodurch ein Austausch oder eine Due to the relative movements of the first rotary element and the second rotary element with respect to the liquid of the liquid layer, kinetic energy is partly converted into thermal energy, whereby the liquid, the first rotary element and/or the second rotary element is/are heated. The increased temperature allows the fluid to change its viscosity, adversely affecting the damper performance of the torsional damper and accelerating fluid aging, requiring replacement or repair

Wartung des Drehschwingungsdämpfers notwendig wird. Maintenance of the torsional vibration damper becomes necessary.

Aus der DE 10 2014 018 807 A1 ist ein Drehschwingungsdämpferanordnung mit einem Lüfter zum Kühlen eines Drehschwingungsdämpfers bekannt. Dabei sind auf einer Grundplatte des drehfest mit einer Kurbelwelle verbundenen Lüfters Förderelemente zum Bewegen eines Kühlmediums entlang der Grundplatte vorgesehen. Durch den sich mit der Kurbelwelle mitdrehenden Lüfter kommt es zu Verwirbelungen, welche die Wärmeabfuhr des Drehschwingungsdämpfers DE 10 2014 018 807 A1 discloses a torsional vibration damper arrangement with a fan for cooling a torsional vibration damper. Conveying elements for moving a cooling medium along the base plate are provided on a base plate of the fan, which is connected in a rotationally fixed manner to a crankshaft. The fan rotating with the crankshaft causes turbulence, which reduces the heat dissipation of the torsional vibration damper

tendenziell verbessert aber in erster Linie die umgebende Luft erwärmt. Die Kühlwirkung wird erst dauerhaft verbessert, wenn der Austausch der umgebenden Luft mit frischer kalter Luft sichergestellt wird. Dazu benötigt es allerdings auch Schaufeln an beiden Seiten der mitrotierenden Grundplatte, wodurch neben akustischen Störgeräuschen auch eine Leistungsreduktion und weitere Aufheizung der umgebenden Luft entsteht. Ein weiterer Nachteil ist, dass durch die zusätzlich auf der Kurbelwelle angebrachte beschleunigte Masse diese stärker belastet wird tends to improve but primarily warms the surrounding air. The cooling effect is only permanently improved if the exchange of the surrounding air with fresh, cold air is ensured. However, this also requires blades on both sides of the co-rotating base plate, which, in addition to acoustic noise, also results in a reduction in performance and further heating of the surrounding air. Another disadvantage is that the additional accelerated mass attached to the crankshaft puts a greater load on it

und ihre Lager rascher verschleißen. and their bearings wear out faster.

Die DE 10 2014 018 805 A1 beschreibt einen Lüfter zum Kühlen eines Drehschwingungsdämpfers, wobei Luft mittels aufgebogener Förderelemente durch eine zentrale Ausnehmung in einer Grundplatte des Lüfters axial angesaugt wird und durch Lüftungsöffnungen in radialer Richtung gefördert wird. Dabei wird keine erwärmte Luft aus dem Bereich zwischen der Hubkolbenmaschine und den Drehschwingungsdämpfermodulen abgeführt. Außerdem liegen ungünstige Strömungsverhältnisse vor, da der Eintrittsquerschnitt für die Luft im Bereich der Lüfterscheibe geringer ist als der gesamte Öffnungsquerschnitt der radialen DE 10 2014 018 805 A1 describes a fan for cooling a torsional vibration damper, with air being sucked in axially by means of bent-up conveying elements through a central recess in a base plate of the fan and being conveyed in the radial direction through ventilation openings. No heated air is discharged from the area between the reciprocating piston engine and the torsional vibration damper modules. In addition, there are unfavorable flow conditions, since the inlet cross section for the air in the area of the fan disc is smaller than the entire opening cross section of the radial ones

Lüftungsöffnungen, was die Strömungsgeschwindigkeit negativ beeinflusst. Ventilation openings, which negatively affects the flow rate.

Die EP 1 556 628 B1 beschreibt einen Viskositäts-Drehschwingungsdämpfer, wobei zumindest eine Stirnfläche des Drehschwingungsdämpfers eine Lüfterscheibe mit Kühlkanälen trägt. Dabei sind auf zumindest zwei konzentrischen Teilkreisen der Lüfterscheibe Kühlkanäle angeordnet, wobei radial innere Kühlkanäle gegenüber EP 1 556 628 B1 describes a viscous torsional vibration damper, with at least one end face of the torsional vibration damper carrying a fan disk with cooling ducts. Cooling ducts are arranged on at least two concentric pitch circles of the fan disc, with inner cooling ducts radially opposite

radial äußeren Kühlkanälen unterschiedliche Abmessungen besitzen. radially outer cooling channels have different dimensions.

Die DE 10 2007 057 952 A1 offenbart einen Visco-Drehschwingungsdämpfer, wobei an zumindest einer der beiden Stirnseiten des Drehschwingungsdämpfers eine Rändelung aufgebracht ist. Durch Aufbringen dieser Rändelung bei der Herstellung des Dämpfergehäuses wird eine Kühlvorrichtung ohne Änderung der Dämpferbreite geschaffen. DE 10 2007 057 952 A1 discloses a viscous torsional vibration damper, knurling being applied to at least one of the two end faces of the torsional vibration damper. By applying this knurling during manufacture of the damper housing, a cooling device is created without changing the damper width.

Aufgabe der Erfindung ist es, bei einer Drehschwingungsdämpferanordnung der The object of the invention is in a torsional vibration damper assembly

eingangs genannten Art die Wärmeabfuhr zu verbessern. to improve the heat dissipation of the type mentioned at the outset.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß dadurch, dass die Kühleinrichtung zumindest eine in einem äußeren Mantelbereich des This object is achieved according to the invention in that the cooling device has at least one cooling device in an outer casing area of the

Drehschwingungsdämpfers angeordnete Strömungsstörvorrichtung mit zumindest Torsional vibration damper arranged flow disturbance device with at least

einer Strömungsstörfläche aufweist, welche unter einem definierten ersten Winkel in Bezug auf die Drehachse der Welle und/oder in Bezug auf eine Parallele zur Drehachse der Welle geneigt angeordnet ist, wobei vorzugsweise der erste Winkel etwa 10° bis 90°, vorzugsweise 45° bis 80°, besonders vorzugsweise 65° bis 75°, insbesondere 70°, beträgt. a flow disturbance surface, which is arranged inclined at a defined first angle in relation to the axis of rotation of the shaft and/or in relation to a line parallel to the axis of rotation of the shaft, with the first angle preferably being approximately 10° to 90°, preferably 45° to 80 °, particularly preferably 65° to 75°, in particular 70°.

Gemäß einer Ausführungsvariante der Erfindung ist die Strömungsstörfläche durch zumindest eine vom äußeren Mantelbereich radial vorstehende Leiste oder Rippe gebildet. According to one embodiment of the invention, the flow disruption surface is formed by at least one strip or rib protruding radially from the outer casing area.

Eine gute Wärmeabfuhr lässt sich erreichen, wenn die Leiste oder Rippe eine in radialer Richtung bezüglich der Drehachse gemessene Höhe aufweist, welche mindestens 10%, vorzugsweise 10% bis 40%, besonders vorzugsweise 10% bis 30%, einer in Richtung der Drehachse gemessene Breite des Good heat dissipation can be achieved if the bar or rib has a height measured in the radial direction with respect to the axis of rotation which is at least 10%, preferably 10% to 40%, particularly preferably 10% to 30% of a width measured in the direction of the axis of rotation of

Drehschwingungsdämpfers aufweist. Has torsional vibration damper.

Eine Ausführungsvariante der Erfindung sieht vor, dass die Strömungsstörfläche durch eine Rotationsfläche um die Drehachse gebildet ist. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Strömungsstörfläche durch eine - vorzugsweise sich in Richtung des Maschinengehäuses verjüngende -allgemeine Kegelmantelfläche gebildet ist. Eine andere Ausführungsvariante der Erfindung sieht vor, dass die Strömungsstörfläche durch eine in einer Normalebene auf die Drehachse An embodiment variant of the invention provides that the flow disruption surface is formed by a surface of revolution about the axis of rotation. In particular, provision can be made for the flow disruption surface to be formed by a general conical surface—preferably tapering in the direction of the machine housing. Another embodiment variant of the invention provides that the flow disturbing surface is in a plane normal to the axis of rotation

angeordneten Kreisringfläche gebildet ist. arranged annular surface is formed.

In einer weiteren Ausführungsvariante der Erfindung ist vorgesehen, dass die Strömungsstörvorrichtung mehrere Strömungsstörflächen aufweist, wobei die Strömungsstörflächen durch eine Vielzahl von schräg am äußeren Mantelbereich des Drehschwingungsdämpfers angeordnete Rippen gebildet sind. Die Strömungsstörflächen sind also durch eine Vielzahl von - ähnlich einer steilen Schrägverzahnung - schräg am äußeren Mantelbereich des Drehschwingungsdämpfers angeordneten Rippen gebildet. In a further embodiment variant of the invention, it is provided that the flow disturbance device has a plurality of flow disturbance surfaces, the flow disturbance surfaces being formed by a large number of ribs arranged obliquely on the outer jacket region of the torsional vibration damper. The flow disturbing surfaces are thus formed by a large number of ribs arranged obliquely on the outer casing region of the torsional vibration damper--similar to steep helical gearing.

Die Strömungsstörvorrichtung weist somit zumindest eine Strömungsstörfläche auf, welche unter einem definierten ersten Winkel in Bezug auf die Drehachse der Welle und/oder in Bezug auf eine Parallele zur Drehachse der Welle und/oder unter einem definierten zweiten Winkel in Bezug auf eine die Drehachse der Welle beinhaltende The flow disturbance device thus has at least one flow disturbance surface which is at a defined first angle in relation to the axis of rotation of the shaft and/or in relation to a line parallel to the axis of rotation of the shaft and/or at a defined second angle in relation to the axis of rotation of the shaft including

und die Strömungsstörfläche schneidenden Radialebene geneigt angeordnet ist. and the radial plane intersecting the flow disturbing surface is arranged inclined.

Günstigerweise beträgt der zweite Winkel zwischen jeweils einer Strömungsstörfläche und einer die Rippe schneidenden Radialebene etwa 10° bis The second angle between a flow disruption surface and a radial plane intersecting the rib is expediently approximately 10° to 10°

40°, vorzugsweise etwa 20°. 40°, preferably about 20°.

In einer weiteren Ausführungsvariante der Erfindung ist vorgesehen, dass der In a further embodiment of the invention it is provided that the

zweite Winkel etwa 45° bis 80°, vorzugsweise etwa 60° beträgt. second angle is about 45° to 80°, preferably about 60°.

Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn sich zumindest eine Rippe wendelartig über einen Windungswinkel von mindestens 30°, vorzugsweise mindestens 50°, besonders vorzugsweise mindestens 120°, um die Drehachse erstreckt. Dadurch wird die Luft entlang der sich um die Drehachse wendelartig windenden heißen Strömungsstörflächen verschoben, um mehr Oberfläche mit kalter Frischluft zu It is particularly advantageous if at least one rib extends helically around the axis of rotation over a winding angle of at least 30°, preferably at least 50°, particularly preferably at least 120°. As a result, the air is displaced along the hot flow impediment surfaces winding helically around the axis of rotation in order to cover more of the surface with cold fresh air

benetzen. Dafür reicht eine relativ geringe Anzahl an Wendeln aus. wet A relatively small number of coils is sufficient for this.

Durch die schräg zur Drehachse und/oder zur Radialebene verlaufende Strömungsstörfläche wird eine die am äußeren Mantelbereich mitrotierenden Strömungsschichten störende radial unterschiedliche Strömungskomponente initiiert, so dass sich ein lokaler Strömungsaustausch zwischen den Strömungsschichten entlang des äußeren Mantelbereichs des Drehschwingungsdämpfers ergibt. Somit kann die Wärmeabfuhr an dieser signifikant großen Oberfläche am Mantelbereich mit größtem Durchmesser The flow disturbance surface running obliquely to the axis of rotation and/or to the radial plane initiates a radially different flow component that disturbs the flow layers rotating along with it, so that there is a local exchange of flow between the flow layers along the outer surface area of the torsional vibration damper. Thus, the heat can be dissipated at this significantly large surface at the jacket area with the largest diameter

maßgeblich verbessert werden. be significantly improved.

Die Erfindung wird im Folgenden an Hand der in den nicht einschränkenden Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Darin zeigen schematisch: The invention is explained in more detail below with reference to the exemplary embodiments illustrated in the non-limiting figures. It shows schematically:

Fig. 1 eine Brennkraftmaschine mit einer erfindungsgemäßen Drehschwingungsdämpferanordnung samt Kühleinrichtung zur Kühlung des 1 shows an internal combustion engine with a torsional vibration damper arrangement according to the invention, including a cooling device for cooling the

Drehschwingungsdämpfers, torsional vibration damper,

Fig. 2. eine erfindungsgemäße Drehschwingungsdämpferanordnung in einer ersten Fig. 2. A torsional vibration damper assembly according to the invention in a first

Ausführungsvariante in einem Längsschnitt, Design variant in a longitudinal section,

Fig. 3. eine erfindungsgemäße Drehschwingungsdämpferanordnung in einer Fig. 3. a torsional vibration damper assembly according to the invention in a

zweiten Ausführungsvariante in einem Längsschnitt, second variant in a longitudinal section,

Fig. 4 einen Drehschwingungsdämpfer der Drehschwingungsdämpferanordnung 4 shows a torsional vibration damper of the torsional vibration damper arrangement

aus Fig. 3 in einer Vorderansicht und from Fig. 3 in a front view and

Fig. 5 einen Drehschwingungsdämpfer einer erfindungsgemäßen Drehschwingungsdämpferanordnung in einer dritten Ausführungsvariante in 5 shows a torsional vibration damper of a torsional vibration damper arrangement according to the invention in a third embodiment variant

einer Vorderansicht, a front view,

Fig. 6 einen Drehschwingungsdämpfer einer erfindungsgemäßen Drehschwingungsdämpferanordnung in einer vierten Ausführungsvariante in 6 shows a torsional vibration damper of a torsional vibration damper arrangement according to the invention in a fourth embodiment variant

einer Seitenansicht, a side view,

Fig. 7 diesen Drehschwingungsdämpfer in einer Vorderansicht, 7 this torsional vibration damper in a front view,

Fig. 8 einen Drehschwingungsdämpfer einer erfindungsgemäßen Drehschwingungsdämpferanordnung in einer fünften Ausführungsvariante in 8 shows a torsional vibration damper of a torsional vibration damper arrangement according to the invention in a fifth embodiment variant

einer Seitenansicht und a side view and

Fig. 9 diesen Drehschwingungsdämpfer in einer Vorderansicht. 9 this torsional vibration damper in a front view.

Gleiche Teile sind in den Ausführungsvarianten mit gleichen Bezugszeichen Identical parts are given the same reference symbols in the variant embodiments

versehen. Mistake.

Fig. 1 zeigt eine Brennkraftmaschine 1 mit einem durch einen Zylinderkopf 2 und ein Kurbelgehäuse 3 gebildeten Maschinengehäuse 4 mit mehreren Zylindern 5, wobei in jedem Zylinder 5 jeweils ein entlang der Zylinderachse 5a hin- und hergehender Kolben 6 angeordnet ist, sowie mit einer Drehschwingungsdämpferanordnung 7. Die Brennkraftmaschine 1 weist eine im Maschinengehäuse 4 gelagerte - durch die Kurbelwelle 8 gebildete - Welle 9 auf, deren Drehachse mit 9a bezeichnet ist. Die Kolben 6 wirken über Pleuelstangen 60 auf die Kurbelwelle 8 ein. Nur bei einem Kolben 6 ist die Pleuelstange mit Bezugszeichen versehen, die anderem Kolben 6 haben aber identische Pleuelstangen 60. Die Drehschwingungsdämpferanordnung 7 weist zumindest einen Drehschwingungsdämpfer 10 auf, welcher auf der Welle 9 angeordnet und mit dieser drehfest verbunden ist. Fig. 1 shows an internal combustion engine 1 with an engine housing 4 formed by a cylinder head 2 and a crankcase 3 with a plurality of cylinders 5, with a piston 6 reciprocating along the cylinder axis 5a being arranged in each cylinder 5, and with a torsional vibration damper arrangement 7 The internal combustion engine 1 has a shaft 9 which is mounted in the engine housing 4 and is formed by the crankshaft 8 and whose axis of rotation is denoted by 9a. The pistons 6 act on the crankshaft 8 via connecting rods 60 . The connecting rod is only provided with reference numerals for one piston 6, but the other pistons 6 have identical connecting rods 60. The torsional vibration damper arrangement 7 has at least one torsional vibration damper 10, which is arranged on the shaft 9 and is non-rotatably connected to it.

In allen Ausführungsvarianten weist der Drehschwingungsdämpfer 10 ein erstes In all variants, the torsional vibration damper 10 has a first

Drehteil 11 und ein zweites Drehteil 12 auf, wobei das erste Drehteil 11 mit der zu Rotary part 11 and a second rotary part 12, wherein the first rotary part 11 with the to

dämpfenden drehbaren Welle 9 verbunden ist und das zweite Drehteil 12 drehbar in Bezug auf das erste Drehelement 11 angeordnet ist. Zwischen dem ersten damping rotary shaft 9 and the second rotary member 12 is arranged to be rotatable with respect to the first rotary member 11 . Between the first

Drehteil 11 und dem zweiten Drehteil 12 befindet sich eine Flüssigkeitsschicht, durch welche die Rotationsbewegung des ersten Drehelementes 11 auf das zweite Drehelement 12 übertragen wird, wobei durch die relativen Bewegungen des ersten Drehteils 11 und des zweiten Drehteils 12 bezüglich der Flüssigkeit der Flüssigkeitsschicht die kinetische Energie zum Teil in thermische Energie There is a liquid layer between rotary part 11 and the second rotary part 12, through which the rotational movement of the first rotary element 11 is transmitted to the second rotary element 12, whereby the relative movements of the first rotary part 11 and the second rotary part 12 with respect to the liquid of the liquid layer release the kinetic energy partly into thermal energy

umgewandelt wird. is converted.

Zur Verbesserung der Wärmeabfuhr vom Drehschwingungsdämpfer 7 ist eine To improve the heat dissipation from the torsional vibration damper 7 is a

Kühleinrichtung 13 vorgesehen. Cooling device 13 is provided.

Mit Bezugszeichen 10a ist eine der Brennkraftmaschine 1 zugewandte erste Stirnfläche auf einer ersten Seite 10A und mit Bezugszeichen 10b eine von der Brennkraftmaschine 1 abgewandte zweite Stirnfläche auf einer zweiten Seite 10B des Drehschwingungsdämpfers 10 bezeichnet. Reference numeral 10a designates a first end face facing internal combustion engine 1 on a first side 10A and reference numeral 10b designates a second end face facing away from internal combustion engine 1 on a second side 10B of torsional vibration damper 10 .

Die Kühleinrichtung 13 weist eine in einem äußeren Mantelbereich 100 des Drehschwingungsdämpfers 10 angeordnete Strömungsstörvorrichtung 23 auf. The cooling device 13 has a flow disturbance device 23 arranged in an outer jacket region 100 of the torsional vibration damper 10 .

Die Strömungsstörvorrichtung 23 weist zumindest einen am radialen Umfang des Drehschwingungsdämpfers 10 angeordneten Strömungsstörkörper 230 mit einer unter einem ersten Winkel ß in Bezug zur der Drehachse 9a bzw. einer The flow disturbance device 23 has at least one flow disturbance body 230 arranged on the radial circumference of the torsional vibration damper 10 with a first angle β in relation to the axis of rotation 9a or a

Parallelen 9a zur Drehachse 9a geneigt angeordneten Strömungsstörfläche 231 auf. Parallel 9a to the axis of rotation 9a arranged flow disturbance surface 231 inclined.

Bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsvariante ist der Strömungsstörkörper 230 als Rotationskörper 232 um die Drehachse 9a ausgebildet, wobei die Strömungsstörfläche 231 eine Rotationsfläche, beispielsweise eine allgemeine Kegelmantelfläche ist. Im Ausführungsbeispiel ist die erzeugende Kurve des Rotationskörpers 232 ein Dreieck, dessen Basis in der äußeren Mantelfläche liegt und dessen der Basis gegenüberliegende Spitze auf einer von der Drehachse 9a radial abgewandten Seite angeordnet ist. Der Rotationskörper 232 wird also durch die um die Drehachse 9a rotierende Dreieckfläche gebildet und weist somit einen dreieckigen Querschnitt auf. Insbesondere ist das Dreieck als gleichschenkeliges Dreieck ausgebildet, dessen Basis zur Drehachse 9a weist. Die dem Maschinengehäuse 4 zugewandte Strömungsstörfläche 231 ist unter einem ersten In the embodiment variant shown in FIG. 2, the flow disruption body 230 is designed as a body of rotation 232 about the axis of rotation 9a, the flow disruption surface 231 being a surface of revolution, for example a general conical surface. In the exemplary embodiment, the generating curve of the rotating body 232 is a triangle, the base of which lies in the outer lateral surface and the tip of which, opposite the base, is arranged on a side radially remote from the axis of rotation 9a. The body of revolution 232 is thus formed by the triangular surface rotating about the axis of rotation 9a and thus has a triangular cross section. In particular, the triangle is designed as an isosceles triangle whose base points to the axis of rotation 9a. The machine housing 4 facing flow disruption surface 231 is under a first

Winkel ß von etwa 10° bis 90°, vorzugsweise 45° bis 80°, insbesondere zwischen 65° und 75° - beispielsweise 70° -, in Bezug auf die Drehachse 9a bzw. die Parallele 9a” zur Drehachse 9a geneigt. Der erste Winkel ß ist in Fig.2 in einer die erzeugende Kurve - also das Dreieck - und die Drehachse 9a beinhaltenden Radialebene gemessen. Bei der beschriebenen Ausführung als gleichschenkeliges Dreieck ist auch die vom Maschinengehäuse 4 abgewandte Seite in Gegenrichtung unter dem besagten ersten Winkel ß geneigt. Aber auch eine asymmetrische Angle β of about 10° to 90°, preferably 45° to 80°, in particular between 65° and 75°—for example 70°—in relation to the axis of rotation 9a or the parallel 9a” to the axis of rotation 9a. The first angle β is measured in FIG. 2 in a radial plane containing the generating curve—that is, the triangle—and the axis of rotation 9a. In the embodiment described as an isosceles triangle, the side facing away from the machine housing 4 is also inclined in the opposite direction at said first angle β. But also an asymmetrical one

Ausbildung des Dreiecks ist möglich. Formation of the triangle is possible.

Die Fign. 3 und 4 zeigen eine Ausführungsvariante der Erfindung, bei der die Strömungsstörfläche 231 in einer Normalebene n auf die Drehachse 9a angeordnet und als Kreisringfläche ausgebildet ist. Der Strömungsstörkörper 230 ist dabei durch zumindest eine ringförmige Leiste 233 gebildet, welche sich im Wesentlichen entlang der Normalebene n auf die Drehachse 9a erstreckt, wobei der Strömungsstörkörper 230 umlaufend am äußeren Mantelbereich 100 des Drehschwingungsdämpfers 10 angeordnet ist. Die Höhe h der Leiste 233 kann dabei bis zu 40% der Breite bıo des Drehschwingungsdämpfers 10 betragen. The Figs. 3 and 4 show an embodiment variant of the invention in which the flow disturbance surface 231 is arranged in a normal plane n to the axis of rotation 9a and is designed as a circular ring surface. The flow bluff body 230 is formed by at least one ring-shaped strip 233, which extends essentially along the normal plane n to the axis of rotation 9a, with the flow bluff body 230 being arranged circumferentially on the outer jacket region 100 of the torsional vibration damper 10. The height h of the strip 233 can be up to 40% of the width bio of the torsional vibration damper 10.

In den Fig. 5 bis 9 sind weitere Ausführungsvariante der Erfindung dargestellt, bei denen jeweils der die Strömungsstörflächen 231 ausbildende Strömungsstörkörper 230 durch eine Vielzahl von - ähnlich einer Schrägverzahnung - schräg am äußeren Mantelbereich 100 des Drehschwingungsdämpfers 10 angeordnete Rippen 234 gebildet sind. 5 to 9 show further embodiment variants of the invention, in which the flow perturbation bodies 230 forming the flow perturbation surfaces 231 are formed by a plurality of ribs 234 arranged obliquely—similar to helical gearing—on the outer casing region 100 of the torsional vibration damper 10.

Die durch die Rippen 234 gebildeten Strömungsstörflächen 231 schließen bei dem in Fig. 5 dargestellten Ausführungsbeispiel jeweils mit einer die Drehachse 9a beinhaltenden Radialebene £ einen zweiten Winkel v ein, der beispielsweise zwischen 10° und 45°, insbesondere etwa 20°, beträgt. In the exemplary embodiment shown in FIG. 5, the flow disturbance surfaces 231 formed by the ribs 234 each enclose a second angle v with a radial plane £ containing the axis of rotation 9a, which angle is for example between 10° and 45°, in particular approximately 20°.

Die Fig. 6 bis 9 zeigen Ausführungsbeispiele, bei denen der zweite Winkel y 45° bis 80°, insbesondere 60°, beträgt. 6 to 9 show exemplary embodiments in which the second angle y is 45° to 80°, in particular 60°.

Für eine gute Wärmeabfuhr ist es vorteilhaft, wenn sich jede Strömungsstörfläche 231 wendelartig um einen Windungswinkel d von mindestens 30° um die Drehachse 9a erstreckt, wie in den Fig. 6 bis 9 dargestellt ist. In den Fig. 6 und 8 ist dabei zur Demonstration des Windungswinkels & nur eine einzige Rippe 234 dargestellt - die anderen Rippen sind aus Gründen der Übersichtlichkeit ausgespart. For good heat dissipation, it is advantageous if each flow disturbance surface 231 extends helically around the axis of rotation 9a at a winding angle d of at least 30°, as shown in FIGS. Only a single rib 234 is shown in FIGS. 6 and 8 to demonstrate the winding angle ϑ the other ribs are left out for reasons of clarity.

Die Fig. 6 und 7 zeigen ein Ausführungsbeispiel, bei dem der Windungswinkel etwa 50° bis 60° beträgt. Die Fig. 8 und 9 zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel, bei dem der Windungswinkel @ etwa 140° bis 150° ist. Die Höhe h der Rippen 234 beträgt etwa 10% bis 30 % der Breite bıo des Drehschwingungsdämpfers 10. Dadurch kann eine größere Benetzung der Oberfläche mit kalter Frischluft erzielt werden und ein Mitrotieren von erwärmter Luft in Zwischenräumen zwischen den 6 and 7 show an embodiment in which the winding angle is approximately 50° to 60°. 8 and 9 show another embodiment in which the winding angle θ is about 140° to 150°. The height h of the ribs 234 is about 10% to 30% of the width bıo of the torsional vibration damper 10. This allows a greater wetting of the surface with cold fresh air can be achieved and a co-rotation of heated air in the spaces between the

Rippen 234 großteils vermieden werden. Ribs 234 are largely avoided.

Die Größe des in einer Tangentialebene auf die äußere Mantelfläche 100 gemessenen zweiten Winkels vy entspricht bei den in den Fig. 5 bis 9 dargestellten Ausführungsbeispielen der Größe des ersten Winkels ß zwischen der In the exemplary embodiments illustrated in FIGS. 5 to 9, the size of the second angle vy measured in a tangential plane on the outer lateral surface 100 corresponds to the size of the first angle β between the

Strömungsstörfläche 231 und der Drehachse 9a. Flow disturbance surface 231 and the axis of rotation 9a.

Durch die schräg zur Drehachse 9a und/oder zur Radialebene & verlaufende Strömungsstörfläche 231 wird eine die Strömungsschichten störende radiale Strömungskomponente und eine axiale Strömungskomponente initiiert, welche eine resultierende Strömung S-; erzeugen, So dass sich ein lokaler Luftaustausch zwischen den Strömungsschichten entlang der ersten Stirnfläche 10a des Drehschwingungsdämpfers 10 ergibt. Dadurch kommt es zu einem Austausch mit frischer kalter Luft, wodurch die Kühlung des Drehschwingungsdämpfers 10 The flow disturbance surface 231, which runs obliquely to the axis of rotation 9a and/or to the radial plane &, initiates a radial flow component disturbing the flow layers and an axial flow component, which results in a flow S-; produce, so that there is a local exchange of air between the flow layers along the first end face 10a of the torsional vibration damper 10. This results in an exchange with fresh, cold air, which cools the torsional vibration damper 10

wesentlich verbessert wird. is significantly improved.

Claims

PATENT CLAIMS

Torsional vibration damper arrangement (7) with at least one torsional vibration damper (10) and with a cooling device (13) for cooling the torsional vibration damper (10), the torsional vibration damper (10) being mounted on a shaft (1) rotatable about an axis of rotation (9a) in a machine housing (4). 9). on the axis of rotation (9a) of the shaft (9) and/or in relation to a parallel (9a ”) to the axis of rotation (9a) of the shaft (9)

is arranged inclined.

Torsional vibration damper arrangement (7) according to Claim 1, characterized in that the first angle (ß) is approximately 10° to 90°, preferably

45° to 80°, particularly preferably 65° to 75°, in particular 70°.

Torsional vibration damper arrangement (7) according to one of Claims 1 or 2, characterized in that the flow disturbance surface (231) is formed by at least one strip (233) or rib (234) projecting radially from the outer jacket region (100).

Torsional vibration damper arrangement (7) according to Claim 3, characterized in that the strip (233) or rib (234) has a height (h), measured in the radial direction with respect to the axis of rotation (9a), which is at least 10%, preferably 10% to 40% , particularly preferably 10% to 30%, in the direction of the axis of rotation (9a) measured width (Bıo) of the torsional vibration damper (10).

Torsional vibration damper arrangement (7) according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the flow disturbing surface (231) by a

Surface of revolution is formed around the axis of rotation (9a).

Torsional vibration damper assembly (7) according to claim 5, characterized in that the flow disturbing surface (231) by a general

Conical surface is formed, which preferably extends in the direction of the

Machine housing (4) tapers.

7. A torsional vibration damper arrangement (7) according to claim 5, characterized in that the flow disruption surface (231) is formed by a circular ring surface arranged in a plane (n) normal to the axis of rotation (9a).

8. Torsional vibration damper arrangement (7) according to one of Claims 1 to 5, characterized in that the flow disturbance device (23) has a plurality of flow disturbance surfaces (231), the flow disturbance surfaces (231) being formed by a large number of obliquely positioned surfaces on the outer casing region (100) of the

Torsional vibration damper (10) arranged ribs (234) are formed.

9. Torsional vibration damper arrangement (7) according to claim 8, characterized in that at least one flow disturbance surface (231) with a radial plane (εg) intersecting the rib (234) forms a second angle (v)

includes.

10. Torsional vibration damper arrangement (7) according to claim 9, characterized in that the second angle (vy) is approximately 10° to 45°, preferably 15° to 40°, particularly preferably approximately 20°.

11. Torsional vibration damper arrangement (7) according to claim 9, characterized in that the second angle (y) is approximately 45° to 80°, preferably 50° to 70°, particularly preferably approximately 60°.

12. A torsional vibration damper arrangement (7) according to any one of claims 3 to 11, characterized in that at least one rib (234) extends helically over a winding angle (®) of at least 30°, preferably at least 50°, particularly preferably at least 140°

the axis of rotation (9a) extends.

13. Internal combustion engine (1) with a torsional vibration arrangement (7) according to a

of claims 1 to 12.

07.04.2021 /FUÜ