DE19613445A1 - Vorrichtung zum Ausgleich von Massenkräften - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Ausgleich der Massenkräfte zweiter Ordnung einer Hubkolbenmaschine, insbesondere eines Kreuzkopf-Dieselmotors, mit zwei Ausgleichsgewichten, die mittels paralleler Wellen nebeneinander am Motorgrundgehäuse gelagert und über je ein Antriebszahnrad mittels eines Getriebes von der Kurbelwelle mit doppelter Drehzahl gegenläufig angetrieben sind.

Eine Hubkolben-Brennkraftmaschine mit einer derartigen Vorrichtung ist aus der DE-PS 27 57 332 bekannt. Hier sitzt jedes Ausgleichsgewicht auf einer Welle eines fliegend gelagerten Antriebszahnrads zwischen zwei Lagerabstützungen. Die etwa kreissektorförmigen Ausgleichsgewichte erstrecken sich dabei über die ganze Breite zwischen den Lagerabstützungen. Der kleinste Abstand zwischen den Ausgleichsgewichten ist dadurch bestimmt, daß sie in Betrieb aneinander vorbeilaufen müssen, ohne sich zu berühren, daß also die durch ihre wellenfernsten Außenflächen beschriebenen Drehkreise voneinander beabstandet sind. Diese Konstruktion benötigt infolge der von der Auslegung der Brennkraftmaschine her geforderten Ausgleichsmassen relativ breite Ausgleichsgewichte, und damit einen nicht unbeträchtlichen Platzbedarf in Längsrichtung der Brennkraftmaschine.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine derartige Vorrichtung zu schaffen, die in Maschinenlängsrichtung weniger Platz erfordert.

Gemäß der Erfindung wird dies bei einer gattungsgemäßen Vorrichtung dadurch erreicht, daß die Ausgleichsgewichte mit sich überschneidenden Drehkreisen in in Längsrichtung der Brennkraftmaschine nebeneinander liegenden Ebenen angeordnet sind.

Infolge dieser Ausgestaltung kann bei einem gegebenen Abstand der Antriebszahnräder und einem bestimmten auszugleichenden Moment zweiter Ordnung die Masse der Ausgleichsgewichte verkleinert werden, da eine Änderung der Masse nur einfach, eine Änderung des mittleren Radiuses, an dem die Masse rechnerisch angreift, aber im Quadrat - in die Rechnung der zum Massenausgleich erforderlichen Zentrifugalkraft eingeht. Bei Anwendung der Erfindung ergibt sich infolge der Verkleinerung der Masse eine Verringerung des Raumbedarfs der Ausgleichsgewichte.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfaßt jedes Ausgleichsgewicht zwei an beiden Seiten des Antriebszahnrades angebrachte Teilausgleichsgewichte. Dies führt zu einem sehr kompakten Aufbau.

Vorzugsweise sind die Antriebszahnräder zwischen zwei mit dem Motorgrundgehäuse fest verbundenen Lagern angeordnet. Diese Maßnahme fördert den raumsparenden Aufbau und vermeidet gleichzeitig fliegend gelagerte Antriebszahnräder.

Weitere vorteilhafte Maßnahmen sind aus der nachstehenden Beispielsbeschreibung anhand der Zeichnung entnehmbar.

In der nachstehend beschriebenen Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine Ansicht eines Dieselmotors von einer Stirnseite und

Fig. 2 einen waagerechten Schnitt durch die erfindungsgemäße Vorrichtung.

An ein insgesamt mit 1 bezeichneten Motorgrundgehäuse sind mittels Lagerträger 2 Lager 3, 4 für zwei je auf einer Achse 5, 6 aufgesetzte Antriebszahnräder 7, 8 fest angeschlossen. Die Antriebszahnräder 7, 8 bilden einen Teil eines Getriebes, das weiterhin ein auf die Kurbelwelle aufgesetztes Zahnrad 9, ein auf die Nockenwelle aufgesetztes Zahnrad 10, ein auf einer Schwinge 11 gelagertes Spannzahnrad 12 und eine in Eingriff mit den Zahnrädern stehende Kette 13 aufweist. Anstelle eines derartigen Kettentriebs können die Zahnräder 7 bis 10 und 12 auch durch Zwischenzahnräder miteinander in Verbindung stehen. Die Antriebszahnräder 7 und 8 haben den halben Durchmesser des Zahnrades 9 und laufen daher mit doppelter Drehzahl um.

Zum Ausgleich der Momente 2. Ordnung sind, wie Fig. 2 zeigt, an die Außenseiten des Antriebszahnrades 7 zwei gleich ausgebildete Teilausgleichsgewichte 14, 15 mittels Schrauben 16, 17 angeflanscht. In gleicher Weise sind zwei Teilausgleichsgewichte 18, 19 mittels Schrauben 20, 21 am Antriebszahnrad 8 befestigt. Die jeweils zusammengehörenden Teilausgleichsgewichte 14, 15 bzw. 18, 19 bilden jeweils ein rechnerisches Gesamtausgleichsgewicht. Die Teilausgleichsgewichte 14, 15, 18, 19 sind in nebeneinanderliegenden Ebenen angeordnet, so daß ihre in Fig. 1 strichpunktiert angedeuteten Drehkreise 22, 23 den halben Abstand der Achsen 5, 6 übersteigende Radii aufweisen können und sich dementsprechend überschneiden, wie Fig. 1 anschaulich zeigt. Zweckmäßig sind die Teilausgleichsgewichte 14, 15 am Antriebszahnrad 7 in innenliegenden Ebenen und die Teilausgleichsgewichte 18, 19 am Antriebszahnrad 8 in außenliegenden Ebenen angeordnet. Zwischen den einander benachbarten Teilausgleichsgewichten 14, 18 und 15, 19 ist soviel Spiel vorhanden, daß gegenseitige Berührungen ausgeschlossen sind.

Durch den seitlichen Versatz der Teilausgleichsgewichte 14, 15 gegenüber den Teilausgleichsgewichten 18, 19 können die erstgenannten Gewichte bis in den Bereich des gegenüberliegenden Zahnrades 8 vorgezogen werden. Dasselbe gilt für die Teilausgleichsgewichte 18, 19 bezüglich des Zahnrades 7. Da sich hierdurch der mittlere, der Berechnung zugrundeliegende Radius der Teilausgleichsgewichte 14; 15, 18, 19 vergrößert und dieser Radius im Quadrat in die Rechnung eingeht, kann die Masse und damit insbesondere die Dicke dieser Teilausgleichsgewichte 14, 15 verringert werden, da sie nur linear in die Berechnung eingeht.

Außerdem kann bei dieser Konstruktion durch einfaches Auswechseln der Teilausgleichsgewichte 14, 15, 18, 19 deren Masse einfach an die bei einem speziellen Motor auszugleichenden Massenkräfte angepaßt werden. Es ist ersichtlich, daß die Verringerung der Masse der Ausgleichsgewichte auch dann möglich ist, wenn sie nicht geteilt sind. Die einstückigen Ausgleichsgewichte werden in diesem Fall in nebeneinanderliegenden Ebenen beispielsweise auf die durch außerhalb eines Lagerträgers angeordnete Antriebszahnräder angetriebenen Achsen 5 und 6 aufgesetzt.

Wie die vorstehende Beschreibung zeigt, ist die Erfindung nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt.

Claims (3)

1. Vorrichtung zum Ausgleich der Massenkräfte zweiter Ordnung einer Hubkolbenmaschine, insbesondere eines Kreuzkopf-Dieselmotors, mit wenigstens zwei Ausgleichsgewichten, die mittels paralleler Wellen (5, 6) nebeneinander am Motorgrundgehäuse (1) gelagert und über je ein Antriebszahnrad (7, 8) mittels eines Getriebes von der Kurbelwelle mit doppelter Drehzahl gegenläufig angetrieben sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgleichsgewichte (14, 15; 18, 19) mit sich überschneidenden Drehkreisen (22, 23) in in Längsrichtung der Brennkraftmaschine nebeneinander liegenden Ebenen angeordnet sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Ausgleichsgewicht (14, 15; 18, 19) zwei an beiden Seiten des Antriebszahnrades (7, 8) angebrachte Teilausgleichsgewichte umfaßt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebszahnräder (7) zwischen zwei mit dem Motorgrundgehäuse (1) fest verbundenen Lagern (3, 4) angeordnet sind.