DE4235074C1 - Verfahren zur Herstellung eines Torsionsschwingungsdämpfers - Google Patents
Verfahren zur Herstellung eines TorsionsschwingungsdämpfersInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Torsionsschwingungsdämpfers,
bei dem ein Nabenring und ein den Nabenring mit radialem Abstand
umschließender Schwungring verwendet werden, wobei der Naben- und der
Schwungring aus einem metallischen Werkstoff bestehen und wobei in den
durch den Abstand gebildeten Spalt unter Zuhilfenahme eines Gleitmittels ein
Federkörper aus gummielastischem Werkstoff eingeschossen wird.
Ein derartiges Verfahren ist aus der EP-0 218 775 A1 bekannt. Das Verfahren
gelangt bevorzugt dann zur Anwendung, wenn ein in wirtschaftlicher Hinsicht
günstiger Herstellungsprozeß gefordert ist und die Herstellung eines Torsionsschwingungsdämpfers innerhalb vergleichsweise kurzer Zeit erfolgen soll. Dabei
ist allerdings zu beachten, daß die Höhe des übertragbaren Moments durch das
Kraftmoment des Haftschlusses zwischen den zur Anwendung gelangenden
Teilen begrenzt ist. Die Höhe des übertragbaren Moments ist für viele Anwendungsfälle
zu gering, so daß beispielsweise das Postbonding-Verfahren zur
Herstellung eines Torsionsschwingungsdämpfers angewendet wird.
Beim Postbonding-Verfahren, das ebenfalls aus der EP-0 218 775 A1 bekannt
ist, wird ein Haftmittel auf den Naben- und den Schwungring aufgetragen, bevor
der Gummi eingeschossen wird. Nach dem Einschießen des Federkörpers wird
der Torsionsschwingungsdämpfer in einem Ofen für mehrere Stunden auf Temperaturen
um 175°C aufgeheizt. Derart hergestellte Torsionsschwingungsdämpfer
weisen gute Gebrauchseigenschaften auf, wobei der
Herstellungsprozeß zeitaufwendig und in wirtschaftlicher Hinsicht wenig befriedigend
ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen gattungsgemäßen Torsionsschwingungsdämpfer
zu zeigen, der hohe Drehmomente übertragen kann, ohne den Federkörper mit
den angrenzenden Ringen zu vulkanisieren. Das Herstellungsverfahren soll in wirtschaftlicher
Hinsicht günstig sein, und die Herstellung der Torsionsschwingungsdämpfer soll
in kurzer Zeit erfolgen können. Das übertragbare Moment soll in Höhe vulkanisierter
Torsionsschwingungsdämpfer liegen.
Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der gattungsgemäßen Art erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen von
Anspruch 1 gelöst. Auf vorteilhafte Weiterbildungen nehmen die Unteransprüche
Bezug.
Zur Erzielung eines hohen übertragbaren Moments und einer hohen Haftkraft
zwischen dem Federkörper aus elastomerem Werkstoff und den angrenzenden
Metalloberflächen von Schwungring und Nabenring ist es vorgesehen, daß der
Federkörper und/oder die den radialen Spalt begrenzenden Oberflächen von Naben-
und/oder Schwungring vor dem Einschließen des Federkörpers mit einer
Wasser-Salz-Lösung als Gleitmittel benetzt werden.
Das Gleitmittel wird gleichzeitig als Einschießfluid verwendet.
Der Naben- und der Schwungring bestehen aus einem metallischen Werkstoff,
der bei Beaufschlagung mit der Wasser-Salz-Lösung im Bereich seiner Oberflächen
korrodiert. Kurze Zeit nach der Benetzung der Metalloberflächen setzt Korrosion
ein, wodurch die Oberflächenrauhigkeit von Schwungring und Nabenring
vergrößert wird. Die höhere Oberflächenrauhigkeit bewirkt einen deutlich höheren
Haftbeiwert, so daß das übertragbare Moment des Torsionsschwingungsdämpfers
mit eingeschossenem Federkörper ein Moment übertragen kann, das
dem übertragbaren Moment vulkanisierter Torsionsschwingungsdämpfer nicht
nachsteht. In Abhängigkeit von der Auswahl des metallischen Werkstoffes für
Nabenring und Schwungring und dem
Salzgehalt in der Wasser-Salz-Lösung kann die Korrosionsbildung
gesteuert werden, so daß sich der gewünschte Haftschluß innerhalb
des Torsionsschwingungsdämpfers einstellt.
Die Wasser-Salz-Lösung kann einen Salzanteil von 5 bis 10%
aufweisen. Dadurch ist gewährleistet, daß bereits kurz nach
Fertigstellung des Torsionsschwingungsdämpfers ein ausreichend
großer Haftschluß innerhalb des Torsionsschwingungsdämpfers
durch die Oberflächenrauhigkeit der dem Federkörper benachbarten
Ringe besteht, ohne daß die Konzentration der Wasser-Salz-Lösung
so groß ist, daß eine Zerstörung der metallischen
Ringe zu befürchten.
Der Nabenring und/oder der Schwungring können vor der Benetzung
mit der Wasser-Salz-Lösung auf den dem Spalt zugewandten
Oberflächenbereichen mit einer reibungsvergrößernden Oberflächenprofilierung
versehen werden. Eine derartige Oberflächenprofilierung
kann beispielsweise durch Strahlen der
Oberfläche mit Sand oder Glasperlen erzielt werden, durch
Prägen oder durch Drehen. Neben einer mechanischen Verkrallung
der Oberflächenbereiche mit dem Federkörper ist von Vorteil,
daß die Wasser-Salz-Lösung auf einer derart behandelten,
relativ vergrößerten Oberfläche besser haften bleibt und auch
während des Einschießens des Federkörpers nicht vollständig aus
dem Spalt entfernt wird.
Die Wasser-Salz-Lösung wird vorteilhafterweise als Sprühnebel
auf die zu benetzenden Oberflächen des Federkörpers und/oder
der Ringe aufgebracht. Hierbei ist von Vorteil, daß die Teile
mit einem gleichmäßigen Film der Lösung überzogen sind und die
Konzentration in allen Oberflächenbereichen annähernd gleichgroß
ist. Eine gleichmäßige Korrosionsbildung über die gesamte
Fläche der dem Federkörper zugewandten Oberflächenbereiche der
metallischen Ringe ist dadurch gewährleistet.
Zur Erzielung eines weiter verbesserten Haftschlusses kann es
sich, unter Berücksichtigung der verwendeten Materialien von
Nabenring, Schwungrad und Federkörper als sinnvoll erweisen,
wenn der Nabenring vor dem Benetzen mit Gleitmittel relativ zur
Temperatur des Schwungrings auf eine Temperatur abgekühlt wird,
die oberhalb des Gefrierpunkts der Wasser-Salz-Lösung liegt.
Hierbei ist von Vorteil, daß sich der Nabenring im
Anschluß an das Einschießen des Federkörpers allmählich wieder
auf Raumtemperatur erwähnt, wodurch eine Ausdehnung in radialer
Richtung bedingt ist. Zusätzlich zu der durch Korrosion aufgerauhten
Oberfläche, die gegebenenfalls zusätzlich profiliert
sein kann, wird dadurch eine vergrößerte radiale Vorspannung
des Federkörpers bewirkt. Das Kraftmoment des Haftschlusses ist
dadurch weiter erhöht, wodurch das übertragbare Moment ebenfalls
vergrößert ist.
Zusätzlich oder alternativ besteht die Möglichkeit, daß der
Schwungring vor dem Benetzen mit Gleitmittel relativ zur
Temperatur des Nabenringes auf eine Temperatur erwärmt wird,
die unterhalb der Verdampfungstemperatur der Wasser-Salz-Lösung
liegt. Bei einem derart erweiterten Verfahren ist allerdings
darauf zu achten, daß ein geeigneter elastomerer Werkstoff
verwendet wird, dessen Kriechneigung auch bei Beaufschlagung
mit höheren Temperaturen ein für das Herstellungsverfahren
vertretbares Maß nicht überschreitet. Bei Abkühlung des Schwungrings
nach der Montage auf Raumtemperatur erfolgt eine Durchmesserverkleinerung
und eine Erhöhung der radialen Vorspannung
auf den Federkörper.
Torsionsschwingungsdämpfer, die nach dem erfindungsgemäßen
Verfahren hergestellt werden, weisen guten Gebrauchseigenschaften
und ein hohes übertragbares Moment durch einen guten
Haftschluß auf und sind in wirtschaftlicher Hinsicht kostengünstig
herstellbar. Durch die Vermeidung eines zeitintensiven
Vulkanisierungsprozesses können große Stückzahlen innerhalb
verleichsweise kurzer Zeit hergestellt werden.
In der als Anlage beigefügten Figuren ist ein Ausführungsbeispiel
eines Torsionsschwingungsdämpfers dargestellt, der mit
dem erfindungsgemäßen Verfahren herstellbar ist.
In Fig. 1 ist der Torsionsschwingungsdämpfer in geschnittener
Darstellung gezeigt.
Fig. 2 zeigt den Torsionsschwingungsdämpfer nach Fig. 1
entlang der Linie A-A geschnitten.
In den Fig. 1 und 2 ist ein Torsionsschwingungsdämpfer 1
gezeigt, der einen Nabenring 2 und einen den Nabenring 2 mit
radialem Abstand umschließenden Schwungring 3 umfaßt. Der
Nabenring 2 und der Schwungring 3 sind aus einem metallischen
Werkstoff hergestellt. Der Federkörper 5, der innerhalb des
Spaltes 4 angeordnet ist, besteht aus elastomerem Werkstoff und
wird unter Zuhilfenahme eines Gleitmittels, das aus einer
Wasser-Salz-Lösung besteht, in den Spalt 4 eingeschossen. Im
Rahmen der vorliegenden Erfindung ist es vorgesehen, daß
zumindest die dem Federkörper 5 zugewandten Oberflächenbereiche
2.1, 3.1 von Nabenring und Schwungring mit der Wasser-Salz-Lösung
benetzt sind, bevor der Federkörper 5 eingeschossen
wird. Die Oberflächenbereiche 2.1, 3.1 können zur weiteren
Vergrößerung des übertragbaren Moments mit einer Oberflächenprofilierung
versehen sein. Der Federkörper ist unter radialer
Vorspannung innerhalb des Spaltes 4 zwischen dem Nabenring 2
und dem Schwungring 3 angeordnet und reibschlüssig in diesem
gehalten. In diesem Ausführungsbeispiel ist der Nabenring 2
topfförmig gestaltet und mit Bohrungen 6 zur Befestigung
versehen. Nach einer anderen, hier nicht dargestellten Ausführung
kann der Schwungring 3 und/oder der Nabenring 2 als
Riemenscheibe ausgebildet sein und zum Antrieb eines Nebenaggregats
im Bereich einer Verbrennungskraftmaschine zur
Anwendung gelangen.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann in vielen Fällen zur
Anwendung gelangen, um auf den jeweiligen Anwendungsfall
abgestimmte und speziell gestaltete Schwingungsdämpfer einfach
und kostengünstig in großen Stückzahlen herstellen zu können.
Claims (6)
1. Verfahren zur Herstellung eines Torsionsschwingungsdämpfers, bei dem
ein Nabenring und ein den Nabenring mit radialem Abstand umschließender
Schwungring verwendet werden, wobei der Naben- und der
Schwungring aus einem metallischen Werkstoff bestehen und wobei in
den durch den Abstand gebildeten Spalt unter Zuhilfenahme eines
Gleitmittels ein Federkörper aus gummielastischem Werkstoff eingeschossen
wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Federkörper (5)
und/oder die den Spalt (4) begrenzender Oberflächen von Naben- (2)
und/oder Schwungring (3) vor dem Einschießen des Federkörpers (5) mit
einer Wasser-Salz-Lösung als Gleitmittel benetzt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Wasser-Salz-Lösung
mit einem Salzanteil von 5 bis 10% verwendet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß der Nabenring (2) und/oder der Schwungring (3)
vor der Benetzung mit der Wasser-Salz-Lösung auf den
dem Spalt (4) zugewandten Oberflächenbereichen (2.1,
3.1) mit einer reibungsvergrößernden Oberflächenprofilierung
versehen werden.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die Wasser-Salz-Lösung als Sprühnebel auf die
zu benetzenden Oberflächen aufgebracht wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß der Nabenring (2) vor dem Benetzen mit Gleitmittel
relativ zur Temperatur des Schwungrings (3)
auf eine Temperatur abgekühlt wird, die oberhalb des
Gefrierpunkt der Wasser-Salz-Lösung liegt.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
daß der Schwungring (3) vor dem Benetzen mit
Gleitmittel relativ zur Temperatur des Nabenrings (2)
auf eine Temperatur erwärmt wird, die unterhalb der
Verdampfungstemperatur der Wasser-Salz-Lösung liegt.
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