DE2113193B2 - Device for balancing the inertia forces of the second order for reciprocating piston engines - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Ausgleich der Massenkräfte zweiter Ordnung für Hubkolbenmaschinen, insbesondere Hubkolbenbrennkraftmaschinen, mit zwei mit doppelter Maschinendrehzahl gegenläufig betriebenen Ausgleichsgewichten, die unterhalb der Kurbelwelle, in bezug auf die Länge der Maschine etwa in der Maschinenmitte auf zwei Wellen sitzen, die in einer senkrecht zur Längsmittelebene der -to Maschine verlaufenden Ebene und parallel zur Kurbelwelle angeordnet sind und gegenseitig mit untereinander gleich großen auf ihnen festsitzenden Zahnrädern in treibender Verbindung stehen, wobei die Wellen im Hinblick auf den Raum zwischen den Ausgleichsgewichten und den Zahnrädern mit über die Ausgleichsgewichte und die Zahnräder nach außen überstehenden Enden in Halterungen gelagert sind und wobei eine der Wellen an einem Ende von der Kurbelwelle aus angetrieben wird.The invention relates to a device for balancing the inertia forces of the second order for reciprocating piston engines, in particular reciprocating internal combustion engines, with two at double the engine speed counterweights operated counterweights, which are below the crankshaft, with respect to the length of the Machine sit approximately in the middle of the machine on two shafts that are perpendicular to the longitudinal center plane of the -to Machine running plane and are arranged parallel to the crankshaft and mutually with each other gears of the same size that are fixed on them are in driving connection, with the shafts in the Regarding the space between the counterweights and the gears with about the counterweights and the gears protruding to the outside ends are supported in brackets and one of the shafts driven at one end by the crankshaft.

Die vorstehend näher beschriebene Vorrichtung ist bekannt (DE-PS 9 75 104 und 1196 012 und DE-AS 12 95 924).The device described in more detail above is known (DE-PS 9 75 104 and 1196 012 and DE-AS 12 95 924).

Die bekannten Vorrichtungen haben als gemeinsames Merkmal, daß die gegenläufig betriebenen Ausgleichsgewichte dicht an den Zahnrädern liegen, mit denen die Wellen gegenseitig in treibender Verbindung stehen. Dies ist die Ursache dafür, daß die Zahnräder ein sehr starkes Laufgeräusch verursachen, da durch die Fliehkräfte, die die Ausgleichsgewichte erzeugen, die Wellen infolge ihres Lagerspiels in ihren Lagern exzentrisch laufen. Die Größe der Exzentrizität ist dabei abhängig von der Lagerbelastung und der jeweiligen Drehzahl. Der exzentrische Lauf der Wellen wirkt sich sehr nachteilig auf den Eingriff der beiden Zahnräder ^ aus. Insbesondere bei Fahrzeugmotoren, die mit stark wechselnden Drehzahlen betrieben werden, findet eine ununterbrochene Änderung des Eingriffs der beiden Zahnräder statt, was sich in einem deutlich hörbaren, rumpelnden Geräusch ausdrückt. Gleichzeitig führt der wechselnde Eingriff zu einem erhöhten Verschleiß der Zahnräder.The common feature of the known devices is that the counterweights operated in opposite directions are close to the gears with which the shafts are in driving connection with one another. This is the reason why the gears make a very loud running noise, because the Centrifugal forces that generate the balance weights, the shafts due to their bearing play in their bearings run eccentrically. The size of the eccentricity depends on the bearing load and the respective Rotational speed. The eccentric running of the shafts has a very detrimental effect on the engagement of the two gears ^ the end. In particular, in vehicle engines that are operated with rapidly changing speeds, there is one uninterrupted change in the meshing of the two gears takes place, which results in a clearly audible, expresses rumbling noise. At the same time, the changing intervention leads to increased wear of the Gears.

Die Erfindungsaufgabe besteht darin, den Verschleiß und die Geräuschentwicklung bei Vorrichtungen der eingangs beschriebenen Art zu verringern. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß beide Wellen bis zu der den Zahnrädern zugewandten Stirnseite der Maschine hinreichen und die Zahnräder unmittelbar neben der dort angeordneten Halterung liegen. Durch die Trennung von Ausgleichsgewichten und Zahnrädern wird die Geräuschentwicklung und der Verschleiß auf ein Minimum zurückgeführt, da der exzentrische Lauf der Wellen in ihren Lagern, durch den erfindungsgemäß relativ großen Abstand der Zahnräder von den Ausgleichsgewichten keinen nennenswerten Einfluß mehr auf den Eingriff der Zahnräder miteinander hat.The object of the invention is to reduce the wear and tear and noise generation in devices of the to reduce the type described above. This object is achieved according to the invention in that Both shafts and the gears extend up to the end face of the machine facing the gears lie directly next to the bracket arranged there. By separating balance weights and gears, noise and wear are reduced to a minimum, as the eccentric running of the shafts in their bearings, due to the relatively large distance between the gears according to the invention the counterweights no longer have any significant influence on the meshing of the gears with one another Has.

Im Zusammenhang mit dem Hauptgedanken gemäß der Erfindung zeigte es sich, daß durch eine Ausführung der Wellen als biegesteife Hohlwellen ein günstiger Einfluß im Hinblick auf die Verminderung der schädlichen Geräusche erzielt werden konnte.In connection with the main idea according to the invention it was found that by an embodiment of the waves as rigid hollow shafts a beneficial influence in terms of reducing the harmful noise could be achieved.

Bei der Montage der erfindungsgemäßen Vorrichtung braucht nicht mehr wie bisher mit äußerster Sorgfalt gearbeitet zu werden. Bei den längeren Wellen brauchen nicht mehr die Lager haargenau gegeneinander ausgerichtet zu werden, und das Zahnspiel der Zahnräder kann durch Unterlegen einer der Halterungen ohne Nachteil für das Getriebe eingestellt werden.When assembling the device according to the invention is no longer necessary as before with extreme Care to be worked. With the longer shafts, the bearings no longer need to be precisely aligned to be aligned, and the backlash of the gears can be adjusted by placing one of the brackets can be adjusted without any disadvantage for the transmission.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.An exemplary embodiment of the invention is shown in the drawing.

A b b. 1 zeigt, soweit es zur Erläuterung der Erfindung erforderlich ist, eine Vorrichtung zum Ausgleich der Massenkräfte zweiter Ordnung für Hubkolbenmaschinen im senkrechten Längsschnitt;A b b. 1 shows, as far as it is necessary to explain the invention, a device for compensating the Second order inertial forces for reciprocating piston engines in a vertical longitudinal section;

Abb.2 zeigt einen Schnitt nach der Linie H-II in Abbildung 1;Fig.2 shows a section along the line H-II in Illustration 1;

A b b. 3 zeigt eine Ansicht des in den Abbildungen 1 und 2 dargestellten, gemäß dem Pfeil III in Abbildung 2.A b b. 3 shows a view of the one shown in FIGS. 1 and 2, according to arrow III in FIG.

Die Vorrichtung zum Ausgleich der Massenkräfte zweiter Ordnung hat zwei mit doppelter Maschinendrehzahl gegenläufig betriebene Ausgleichsgewichte, die mit 1 und 2 bezeichnet sind. Die Ausgleichsgewichte 1 und 2 sind unterhalb einer nicht dargestellten Kurbelwelle, in bezug auf die Länge der Maschine etwa in der Maschinenmitte auf zwei Wellen 3 und 4 angeordnet, die in einer senkrecht zur Längsmittelebene der Maschine verlaufenden Ebene und parallel zur Kurbelwelle angeordnet sind. Die Wellen 3 und 4 stehen gegenseitig mit untereinander gleich großen, auf ihnen fest sitzenden Zahnrädern 5 und 6 in treibender Verbindung. Die Wellen sind mit über die Ausgleichsgewichte 1 und 2 und die Zahnräder 5 und 6 nach außen überstehenden Enden 7 und 8 bzw. 9 und 10 in Halterungen gelagert. Die Halterungen sind Traversen 11 und 12, die an ihren Enden, was nicht dargestellt ist, an den Zwischenwänden des Maschinengestells angeschraubt sind.The device for balancing the inertia forces of the second order has two with twice the machine speed counterweights operated in opposite directions, labeled 1 and 2. The counterweights 1 and 2 are below a crankshaft, not shown, with respect to the length of the machine approximately in the Machine center on two shafts 3 and 4 arranged in a perpendicular to the longitudinal center plane of the machine extending plane and are arranged parallel to the crankshaft. The waves 3 and 4 are mutually exclusive with gears 5 and 6 of the same size, firmly seated on them, in driving connection. The shafts are protruding outward beyond the counterweights 1 and 2 and the gears 5 and 6 Ends 7 and 8 or 9 and 10 mounted in brackets. The brackets are crossbars 11 and 12 attached to their Ends, which is not shown, are screwed to the partitions of the machine frame.

In den Abbildungen 1 und 3 ist ein Zahnrad 13 dargestellt, welches mit einem an einer Stirnseite der Kurbelwelle angeordneten Zahnrad in treibender Verbindung steht. Das Zahnrad 13 dient als Zwischenzahnrad zum Antrieb der Vorrichtung. Zu diesem Zweck greift ein am Ende der Welle 3 angeordnetes Zahnrad 14 in das Zahnrad 13 ein. Das Zahnrad 14 sitzt auf der vom Zahnrad 5 abgewandten Seite der Traverse 12. Wie insbesondere die Abbildungen 1 und 2 erkennenIn Figures 1 and 3, a gear 13 is shown, which with a on one end face of the Crankshaft arranged gear is in driving connection. The gear 13 serves as an intermediate gear to drive the device. For this purpose, an arranged at the end of the shaft 3 engages Gear 14 into gear 13. The gear 14 sits on the side of the traverse facing away from the gear 5 12. As can be seen in Figures 1 and 2 in particular

lassen, reichen beide Wellen 3 und 4 bis zu der den Zahnrädern 5 und 6 zugewandten Stirnseite der Maschine hin. Wobei die Zahnräder 5 und 6 unmittelbar neben der dort angeordneten Traverse 12 liegen.let, both shafts 3 and 4 extend to the face of the gears 5 and 6 facing the Machine. The gears 5 and 6 are located directly next to the traverse 12 arranged there.

Die Wellen 3 und 4 sind als Hohlwellen ausgebildet. Das Zahnrad 14 ist an der Welle 3 mit Hilfe eines an deren Stirnseite angeordneten Zapfens 15 befestigt, der auf einem Teil seiner Länge als Dehnschraube 16 ausgebildet ist, die eine Mutter 17 zum Festziehen des Zahnrades 14 trägt.The shafts 3 and 4 are designed as hollow shafts. The gear 14 is on the shaft 3 with the help of a whose end face arranged pin 15 is attached, which over part of its length as an expansion screw 16 is formed, which carries a nut 17 for tightening the gear 14.

Das Zwischenrad 13 ist in einem Fortsati 18 der Traverse 12 auf einem Bolzen 19 gelagert. Die Vorrichtung ist an das Schmiersystem der Hubkolbenmaschine angeschlossen. Zur Förderung des Schmieröls durch die Vorrichtung dienen neben den Hohlräumen der Wellen 3 und 4 in der Traverse 11 angeordnete Kanäle 20 und 21 sowie ein im Fortsatz 18 angeordneter Kanal 22. Zur Verbindung der Kanäle sind in den Wellen 3 und 4 Querbohrungen 23 angeordnet.The intermediate wheel 13 is mounted on a bolt 19 in a forts 18 of the cross member 12. the Device is connected to the lubrication system of the reciprocating engine. For conveying the lubricating oil by the device are used next to the cavities of the shafts 3 and 4 arranged in the cross member 11 Channels 20 and 21 as well as a channel 22 arranged in the extension 18. The shafts are used to connect the channels 3 and 4 cross bores 23 are arranged.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims (2)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Vorrichtung zum Ausgleich der Massenkräfte zweiter Ordnung für Hubkolbenmaschinen, insbesondere Hubkolbenbrennkraftmaschine^ mit zwei mit doppelter Maschinendrehzahl gegenläufig betriebenen Ausgleichsgewichten, die unterhalb der Kurbelwelle, in bezug auf die Länge der Maschine etwa in der Maschinenmitte auf zwei Wellen sitzen, die in einer senkrecht zur Längsmittelebene der Maschine verlaufenden Ebene und parallel zur Kurbelwelle angeordnet sind und gegenseitig mit untereinander gleich großen auf ihnen festsitzenden Zahnrädern in treibender Verbindung stehen, wobei '5 die Wellen im Hinblick auf den Raum zwischen den Ausgleichsgewichten und den Zahnrädern mit über die Ausgleichsgewichte und die Zahnräder nach außen überstehenden Enden in Halterungen gelagert sind und wobei eine der Wellen an einem Ende von der Kurbelwelle aus angetrieben wird, d a durch gekennzeichnet, daß beide Wellen (3 und 4) bis zu der den Zahnrädern (5 und 6) zugewandten Stirnseite der Maschine hinreichen und die Zahnräder (5 und 6) unmittelbar neben der dort angeordneten Halterung (12) liegen.1. Device for balancing the inertia forces of the second order for reciprocating piston engines, in particular Reciprocating internal combustion engine ^ with two operated in opposite directions at twice the engine speed Balance weights, which are below the crankshaft, in relation to the length of the machine sit roughly in the middle of the machine on two shafts that are perpendicular to the longitudinal center plane of the Machine running plane and are arranged parallel to the crankshaft and mutually with each other gear wheels of the same size that are fixed on them are in driving connection, with '5 the shafts in terms of the space between the counterweights and the gears with about the counterweights and the gears are stored in brackets that protrude outward and one of the shafts is driven at one end from the crankshaft, d a through characterized in that both shafts (3 and 4) extend to the end face of the machine facing the gears (5 and 6) and the gears (5 and 6) are located directly next to the bracket (12) arranged there. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wellen (3 und 4) als Hohlwellen ausgebildet sind.2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the shafts (3 and 4) are hollow shafts are trained. 3030th