DE3642487C2 - Device for balancing alternating torques - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Ausgleich von durch Gas- oder Massenkräfte erzeugten Wechselmomenten um die Längsachse von Hubkolben­ maschinen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a device for compensating for gas or mass forces generated alternating torques around the longitudinal axis of reciprocating pistons machines according to the preamble of patent claim 1.

Bekanntlich treten beim Betrieb von Hubkolben-Kurbelwellenmaschinen freie Kräfte und Momente auf, die besonders durch die hin- und hergehenden Teile der Kurbelwellenmaschine, wie Kolben, Pleuelstange und dergleichen verursacht sind und die je nach Art der Maschine sowie nach Zahl und Anordnung der Kur­ belkröpfungen der Kurbelwelle in mehr oder weniger großem Maße unausgeglichen sind und damit das Laufverhalten und die Laufruhe der Hubkolbenmaschine wesent­ lich beeinflussen. Bekannte Ausgleichsmaßnahmen dienen dazu, die freien Massen­ kräfte bzw. freien Massenmomente um die Quer- und Hochachse der Kurbelwellen­ maschine unter Verwendung von umlaufenden. Gegengewichten bzw. Gegengewichts­ paaren auszugleichen. So ist beispielsweise eine als Lanchester-Ausgleich be­ zeichnete Einrichtung zum Ausgleich der Massenkräfte II. Ordnung an Kurbel­ wellenmaschinen, insbesondere an Vierzylinder-Viertakt-Reihenmotoren, bekannt, bei der zwei mit Gegengewichten versehene, parallel zur Kurbelwelle im Kurbel­ gehäuse angeordnete Nebenwellen in zueinander entgegengesetzter Richtung mit doppelter Kurbelwellendrehzahl umlaufen.As is known, free operation occurs when operating reciprocating crankshaft machines Forces and moments, especially due to the back and forth parts the crankshaft machine such as pistons, connecting rods and the like and depending on the type of machine and the number and arrangement of the cure crank crank crankings more or less unbalanced are essential and thus the running behavior and smoothness of the reciprocating machine influence. Known compensatory measures serve the free masses forces or free moments of mass around the transverse and vertical axes of the crankshafts machine using revolving. Counterweights or counterweights balance pairs. For example, be a Lanchester compensation signed device for balancing the 2nd order mass forces on crank wave machines, especially on four-cylinder four-stroke in-line engines, known, in the two with counterweights, parallel to the crankshaft in the crank secondary shafts arranged in the housing in the opposite direction rotate twice the crankshaft speed.

Aus der DE-OS 24 23 134 ist eine Einrichtung gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruch 1 entnehmbar. Es sollen hierbei jedoch keine Wechselmomente um die Längsachse ausgeglichen werden.From DE-OS 24 23 134 is a device according to the features of the preamble of claim 1 removable. However, there should be no alternating torques around the Longitudinal axis are compensated.

Nun treten aber bei derartigen Hubkolben-Kurbelwellenmaschinen infolge der in ihnen wirksamen Gas- und Massenkräfte auch Wechselmomente um die Längsachse der Kurbelwellenmaschine auf. So sind beispielsweise die Gaskräfte für das Entstehen solcher Wechselmomente im unteren Drehzahl- und Lastbereich verant­ wortlich. Dazu gehört zum Beispiel auch das bekannte Dieselschütteln im Leerlauf. In oberen Drehzahl- und Lastbereichen zeigen sich dagegen Wechsel­ momente infolge von Massenkräften.Now occur in such reciprocating crankshaft machines as a result of in them effective gas and mass forces also alternating moments about the longitudinal axis the crankshaft machine. So are the gas forces for that Such alternating torques occur in the lower speed and load range  literally. This includes, for example, the well-known diesel shaking in the Neutral. In contrast, there are changes in the upper speed and load ranges moments due to mass forces.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht daher darin, eine Aus­ gleichseinrichtung zum Ausgleich solcher an Hubkolben-Kurbelwellenmaschinen auftretenden Wechselmomente zu schaffen.The object on which the invention is based is, therefore, an off equalizer to compensate for such on reciprocating crankshaft machines to create alternating moments.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich durch die in dem Kennzeichen des Patent­ anspruchs 1 angegebenen Merkmale. Danach wird der Ausgleich dieser Wechsel­ momente durch eine Schwungmasse erzielt, die eine den Wechselmomenten ent­ gegengerichtete oszillierende Drehbewegung ausführt. Dabei kann diese Schwung­ masse, die durch ein an der Stirnseite des Maschinengehäuses gelagertes Schwungrad gebildet ist, entweder von der Kurbelwelle oder aber von einem gesonderten Antriebs­ motor, beispielsweise einem Elektromotor, angetrieben werden, wobei der Antrieb über einen Hubkurbeltrieb erfolgen kann. Die Schwungmasse und deren Antrieb ist dabei so ausgelegt, daß das erzeugte Massenmoment in Gegenphase zu dem von den Gas- und/oder Massenkräften der Hubkolben-Kurbelwellenmaschine erzeugten Wechselmoment schwingt. Dabei kann die Einrichtung so getroffen sein, daß sie einen Ausgleich der im niedrigen Drehzahlbereich auftretenden Wechselmomente durchführt, wobei dann zweckmäßigerweise in dem Antrieb eine Einrichtung eingeschaltet ist, die beim Überschreiten einer vorgegebenen Drehzahl den Antrieb unwirksam macht. Es ist jedoch auch ohne weiteres denk­ bar, die Einrichtung zum Ausgleich der in oberen Drehzahlbereichen auftre­ tenden, aus Massenkräften herrührenden Wechselmomente auszubilden.The solution to this problem results from that in the characterizing part of the patent claims 1 specified characteristics. After that, balancing this change moments achieved by a flywheel, which ent the alternating moments executes opposite oscillating rotary movement. Doing this swing mass by one flywheel mounted on the front of the machine housing, either from the crankshaft or from a separate drive motor, for example an electric motor, are driven, the Drive can take place via a lifting crank drive. The flywheel mass and their The drive is designed so that the mass moment generated in the opposite phase to that of the gas and / or mass forces of the reciprocating crankshaft machine generated alternating torque swings. The facility can be made in this way be that they compensate for those occurring in the low speed range Carries out alternating torques, in which case expediently one in the drive Device is switched on when exceeding a predetermined Speed makes the drive ineffective. However, it is also straightforward bar, the device to compensate for the upper speed ranges tendency to develop alternating moments resulting from mass forces.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, das im folgenden näher erläutert wird. Die Zeichnung zeigt in schematischer Darstellungsweise inIn the drawing, an embodiment of the invention is shown which is explained in more detail below. The drawing shows in a schematic Presentation in

Fig. 1 eine Seitenansicht einer beispielsweise für ein Personen­ kraftfahrzeug vorgesehenen Hubkolben-Kurbelwellenmaschine mit der erfindungsgemaßen Ausgleichseinrichtung und Fig. 1 is a side view of a reciprocating crankshaft machine provided for example for a motor vehicle with the compensation device according to the invention and

Fig. 2 einen Schnitt durch eine in die Ausgleichseinrichtung in­ tegrierte hydraulische Steuereinrichtung zur Veränderung des Schwenkwinkels der Drehmasse. Fig. 2 shows a section through a hydraulic control device integrated in the compensation device for changing the pivoting angle of the rotating mass.

In der Fig. 1 der Zeichnung ist mit 1 die Hubkolben-Kurbelwellenmaschine insgesamt bezeichnet, die beispielsweise aus einem Vierzylinder-Viertakt- Reihenmotor für ein Personenkraftfahrzeug bestehen kann. 2 stellt das Ma­ schinengehäuse dieser Hubkolben-Kurbelwellenmaschine 1 dar, an dessen einer Stirnseite als Schwungmasse ein Schwungrad 7 derart gelagert ist, daß seine mit 10 bezeichnete Drehachse parallel zur Achse der mit 3 angegebenen Kurbel­ welle der Kurbelwellenmaschine 1 gerichtet ist. Der Antrieb dieser Schwung­ masse, die eine oszillierende Drehbewegung um die Drehachse 10 ausführen soll, erfolgt über ein Getriebe, das hier als Hubkurbeltrieb ausgebildet ist.In Fig. 1 of the drawing, 1 denotes the overall reciprocating crankshaft machine, which can consist, for example, of a four-cylinder, four-stroke in-line engine for a passenger vehicle. 2 shows the machine housing of this reciprocating piston crankshaft machine 1 , on one end of which a flywheel 7 is mounted as a flywheel such that its axis of rotation designated 10 is directed parallel to the axis of the crankshaft machine 1 indicated by 3 . The drive of this momentum mass, which is to perform an oscillating rotary movement about the axis of rotation 10 , takes place via a gear, which is designed here as a lifting crank drive.

Dieser Hubkurbeltrieb besteht aus einem starr auf der Kurbelwelle 3 gehal­ tenen Antriebsrad 4, das ein Zwischenrad 5 antreibt. Das Zwischenrad 5 ist seinerseits über eine Hubstange 6 mit dem Schwungrad 7 verbunden. Die Hub­ stange 6 ist sowohl an dem Zwischenrad 5 als auch an dem Schwungrad 7 exzen­ trisch in Punkten 8 und 9 angelenkt, so daß bei einer Umdrehung des Zwischen­ rades 5 das Schwungrad 7 eine oszillierende Drehbewegung um einen Schwenk­ winkel ausführt, dessen Größe von der Exzentrizität der Anlenkung der Hub­ stange 6 an dem Zwischenrad 5 bzw. dem Schwungrad 7 abhängt.This lifting crank drive consists of a rigidly held on the crankshaft 3 drive wheel 4 , which drives an intermediate wheel 5 . The intermediate wheel 5 is in turn connected to the flywheel 7 via a lifting rod 6 . The stroke rod 6 is both on the intermediate wheel 5 and on the flywheel 7 eccentrically articulated in points 8 and 9 , so that with one revolution of the intermediate wheel 5, the flywheel 7 performs an oscillating rotary movement about a pivot angle, the size of which Eccentricity of the articulation of the lifting rod 6 depends on the intermediate wheel 5 or the flywheel 7 .

Die Zahnradübersetzung zwischen dem Antriebsrad 4 und dem Zwischenrad 5 ist so gewählt, daß die Frequenz der oszillierenden Drehbewegung des Schwung­ rades 7 der auszugleichenden Momentenordnung entspricht. Bei Vierzylinder- Viertakt-Motoren werden im allgemeinen Momente der II. Ordnung auszugleichen sein. In diesen Fällen wird daher zwischen dem Antriebsrad 4 und dem Zwischen­ rad 5 eine Übersetzung von 1 : 2 vorzusehen sein, so daß das Zwischenrad 5 mit der doppelten Drehzahl der Kurbelwelle 3 umläuft und dementsprechend auch die Frequenz der oszillierenden Drehbewegung des Schwungrades doppelt so groß ist wie die Frequenz der Kurbelwelle.The gear ratio between the drive wheel 4 and the intermediate wheel 5 is chosen so that the frequency of the oscillating rotary motion of the flywheel 7 corresponds to the order of moments to be compensated. Four-cylinder four-stroke engines will generally have to be compensated for second-order moments. Is its provide 2 so that the idler gear 5 rotates at twice the speed of the crankshaft 3, and accordingly the frequency of the oscillating rotary motion of the flywheel twice: In these cases, therefore, between the drive gear 4 and to which a gear ratio of 1 between the wheel 5 like the frequency of the crankshaft.

Zur Erläuterung der Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Ausgleichseinrichtung soll der Einfachheit halber angenommen werden, daß die von außen auf das Aggregat einwirkenden Kräfte und Momente, zum Beispiel aus dem Abtriebs­ strang und dem Aggregatelager, konstant sein, so daß sie auf die Dynamik des Systems keine Wirkung ausüben. To explain the operation of the compensation device according to the invention For the sake of simplicity, it should be assumed that the outside of the Forces and moments acting on the unit, for example from the output strand and the aggregate bearing, be constant so that they are on the dynamics of the system have no effect.  

Infolge des Gasdruckverlaufs und der Kinematik des Kurbeltriebs erfährt der Kurbeltrieb einen zeitlich veränderlichen Drall D_K(t). Da von außen keine zeitlich veränderlichen Momente auf das Aggregat wirken, muß der Gesamt­ drall konstant sein, d. h. es wird dem Gehäuse ein Drall D_G(t) aufgeprägt, so daß der Drallsatz erfüllt ist:As a result of the gas pressure curve and the kinematics of the crank mechanism, the crank mechanism experiences a swirl D _{K (t) which changes over time} . Since no time-varying moments act on the unit from outside, the total swirl must be constant, ie a swirl D _{G (t)} is applied to the housing so that the swirl set is fulfilled:

D_K(t) +D_G(t) = konstant.D _{K (t)} + D _{G (t)} = constant.

Wird nun ein Schwungrad eingeführt, dessen Drehachse parallel zur Achse der Kurbelwelle liegt und das eine oszillierende Drehbewegung ausführt, wobei keine äußeren Kräfte und Momente auf das Schwungrad wirken, ergibt sich mit dem dabei erzeugten Drall des Schwungrades D_S(t) nach dem Drall­ satzIf a flywheel is now introduced, the axis of rotation of which is parallel to the axis of the crankshaft and which carries out an oscillating rotary movement, with no external forces and moments acting on the flywheel, the resulting swirl of the flywheel D _{S (t)} results from the swirl rate

D_K(t) + D_G(t) + D_S(t) = konstant.D _{K (t)} + D _{G (t)} + D _{S (t)} = constant.

Bei entsprechender Auslegung des Schwungrades und dessen Antriebes kann sein Drall D_S(t) gerade entgegengesetzt und gleichgroß wie der aus dem Kurbel­ trieb herrührende Drall D_K(t) gemacht werden, so daß diese sich gegenseitig aufheben und damit auch der auf das Gehäuse wirkende Drall D_G(t) zu Null wird. Mit anderen Worten werden der auf das Gehäuse wirkende Drall und damit die diesen Drall verursachenden Wechselmomente um die Längsachse der Hubkol­ ben-Kurbelwellenmaschine beseitigt, wenn durch eine in Gegenphase zu den Wechselmomenten des Kurbeltriebs oszillierend angetriebene Schwungmasse ein Drall erzeugt wird, der den Drall des Kurbeltriebs aufhebt.With a suitable design of the flywheel and its drive, its swirl D _{S (t)} can be made exactly opposite and of the same size as the swirl D _{K (t)} originating from the crank, so that these cancel each other out and thus also act on the housing Swirl D _{G (t)} becomes zero. In other words, the swirl acting on the housing and thus the alternating torques causing this swirl about the longitudinal axis of the reciprocating crankshaft machine are eliminated if a swirl is generated by an oscillating mass that is oscillating in phase opposition to the alternating torques of the crank mechanism and which generates the swirl of the crank mechanism picks up.

Um die Ausgleicheinrichtung nur jeweils in dem Drehzahl- und Lastbereich wirksam werden zu lassen, in dem die auszugleichenden Wechselmomente besonders spürbar sind, kann daran gedacht werden, in den Antrieb der Ausgleichseinrich­ tung eine kraft- und/oder formschlüssige Kupplung, die beispielsweise in Abhängigkeit von der Drehzahl und/oder Leistung der Kurbelwellenmaschine betätigt wird, einzuschalten.To the compensation device only in the speed and load range to be effective, especially in the balancing moments are noticeable, can be remembered in the drive of the compensation device tion a non-positive and / or positive coupling, for example in Dependence on the speed and / or power of the crankshaft machine is pressed to switch on.

Sollen beispielsweise die im niedrigen Drehzahlbereich durch die Gaskräfte verursachten Wechselmomente ausgeglichen werden, könnte die Kupplung im unteren Drehzahlbereich eingerückt und bei Überschreiten einer vorgegebenen Maschinendrehzahl ausgerückt werden. Sollen dagegen eher die im oberen Dreh­ zahlbereich anzutreffenden, durch das Wirken der Massenkräfte verursachten Wechselmomente ausgeglichen werden, würde die Kupplung nur im oberen Dreh­ zahlbereich eingerückt und im unteren Drehzahlbereich ausgerückt sein. For example, in the low speed range by gas forces caused alternating torques, the clutch could in lower speed range indented and when a predetermined one is exceeded Machine speed can be disengaged. On the other hand, should be those in the upper turn number range encountered, caused by the action of the mass forces Alternating torques would be compensated, the clutch would only in the upper rotation be indented and disengaged in the lower speed range.  

Besonders zweckmäßig wäre dabei eine Einrichtung, mit deren Hilfe die Wechsel­ momente in beiden Drehzahlbereichen ausgeglichen werden könnten. Dabei ergibt sich der erschwerende Umstand, daß zwischen den aus den Gaskräften und den aus den Massenkräften resultierenden Wechselmomenten des Kurbeltriebs eine Phasenverschiebung von 180° vorhanden ist. Bei Verwendung einer im Schwung­ massenantrieb angeordneten Kupplung müßte diese Kupplung jeweils phasen­ gesteuert zugeschaltet werden.A facility with the help of which the change would be particularly useful moments in both speed ranges could be compensated. Here results the aggravating fact that between the gas forces and the alternating torques of the crank mechanism resulting from the mass forces There is a phase shift of 180 °. When using a swing mass drive arranged clutch would have to phase this clutch controlled controlled.

Eine andere Möglichkeit der steuerbaren Zuschaltung der Ausgleichseinrichtung ist in der Fig. 2 der Zeichnung angedeutet. Die dort gezeigte Steuerein­ richtung 11 ist als Kolben-Zylinder-Einheit ausgebildet und dient im wesent­ lichen zur Veränderung des Schwenkwinkels des Schwungrades 7 durch Verstellung der Exzentrizität eines der Anlenkpunkte 8 oder 9 der Hubstange 6, hier des Anlenkpunktes 8 an dem Zwischenrad 5. Wenn die Exzentrizität ausgehend von dem Wert Null nach beiden Seiten hin verstellt wird, kann auch eine Phasenverschiebung von gerade 180° erzielt werden.Another possibility for the controllable connection of the compensation device is indicated in FIG. 2 of the drawing. The Steuerein device 11 shown there is designed as a piston-cylinder unit and is used in wesent union to change the pivoting angle of the flywheel 7 by adjusting the eccentricity of one of the articulation points 8 or 9 of the lifting rod 6 , here the articulation point 8 on the idler gear 5 . If the eccentricity is adjusted on both sides starting from the value zero, a phase shift of just 180 ° can also be achieved.

Die Steuereinrichtung 11 weist nun einen senkrecht zur Drehachse des Zwischen­ rades 5 angeordneten Zylinder 12 auf, der mit einem Wellenzapfen 28 starr, hier zum Beispiel einstückig, verbunden ist. Dieser Wellenzapfen 28 dient dabei mit einem Bund 29 zur drehfesten Verbindung mit dem Zwischenrad 5 sowie gleichzeitig zur nicht weiter dargestellten Lagerung an der Stirnseite des Maschinengehäuses.The control device 11 now has a cylinder 12 arranged perpendicular to the axis of rotation of the intermediate wheel 5 , which is rigidly connected to a shaft journal 28 , for example in one piece here. This shaft journal 28 is used with a collar 29 for the rotationally fixed connection to the intermediate wheel 5 and at the same time for storage (not shown) on the end face of the machine housing.

In einer Bohrung 13 des Zylinders 12 gleitet ein Kolben 14, an dessen Kolben­ hemd 14b ein durch einen Längsschlitz 16 des Zylinders 12 hinausragender Zapfen 15 befestigt ist, der den in der Fig. 1 mit 8 angedeuteten Anlenkpunkt der Hubstange 6 bildet. Der Zylinder 12 ist an seinem offenen Ende durch einen Deckel 17 verschlossen, der mit einem zylindrischen Führungsdorn 18 in eine zentrische Innenbohrung 19 des Kolbens 14 hineinragt. Auf beiden Seiten des Kolbenbodens 14a des Kolbens 14 werden gegenüber dem Führungs­ dorn 18 bzw. dem Boden des Zylinders 12 Arbeitsräume 20 und 21 gebildet, die nach außen durch Ringdichtungen 26 und 27 im Kolben 14 bzw. im Führungs­ dorn 18 abgedichtet sind. Diese Arbeitsräume sind über Druckmittelleitun­ gen 22 und 24, die zum Teil in dem Führungsdorn 18 bzw. dem Deckel 17 und dem Zylinder 12 bzw. dem Wellenzapfen 28 verlaufen, mit Druckmittelanschlüs­ sen 23 und 25 zur Zufuhr eines vorzugsweise hydraulischen Druckmittels ver­ bunden. Durch Steuerung der Druckmittelzufuhr zu den Arbeitsräumen 20 und 21 kann nun die Stellung des Kolbens 14 in dem Zylinder 12 kontinuierlich oder in Stufen verändert werden.In a bore 13 of the cylinder 12 , a piston 14 slides, on the piston shirt 14 b a pin 15 is secured protruding through a longitudinal slot 16 of the cylinder 12 , which forms the articulation point of the lifting rod 6 indicated in FIG. 1 with 8 . The cylinder 12 is closed at its open end by a cover 17 which projects with a cylindrical guide pin 18 into a central inner bore 19 of the piston 14 . On both sides of the piston crown 14 a of the piston 14 12 working spaces 20 and 21 are formed relative to the guide pin 18 and the bottom of the cylinder, which are sealed to the outside by ring seals 26 and 27 in the piston 14 and the guide pin 18 . These working spaces are via Druckmittelleitun conditions 22 and 24 , some of which extend in the guide mandrel 18 or the cover 17 and the cylinder 12 or the shaft journal 28 , with Druckmittelanschlüs sen 23 and 25 for the supply of a preferably hydraulic pressure medium connected. By controlling the pressure medium supply to the work spaces 20 and 21 , the position of the piston 14 in the cylinder 12 can now be changed continuously or in stages.

Mit einer solchen Verstellung des Kolbens 14, die bevorzugt in Abhängig­ keit von der Drehzahl der Kurbelwellenmaschine gesteuert werden kann, wird auch die Stellung des an dem Kolben 14 angebrachten Zapfens 15 in Bezug auf die Drehachse des Zwischenrades 5 und damit die Exzentrizität des Anlenk­ punktes 8 der Hubstange 6 und infolge dessen auch der Schwenkwinkel der oszillierenden Drehbewegung des Schwungrades 7 verändert.With such an adjustment of the piston 14 , which can preferably be controlled as a function of the speed of the crankshaft machine, the position of the pin 15 attached to the piston 14 with respect to the axis of rotation of the intermediate wheel 5 and thus the eccentricity of the articulation point 8 the lifting rod 6 and consequently also the pivoting angle of the oscillating rotary movement of the flywheel 7 changed.

Bei dem in der Zeichnung gezeigten Ausführungsbeispiel kann der Kolben 14 nur zwischen der eingezeichneten ersten Endstellung, in der die größte Exzen­ trizität des Anlenkpunktes 8 erreicht ist, und einer zweiten Endstellung mit der Exzentrizität Null verstellt werden, bei der die Achse des Zapfens 15 mit der Achse des Wellenzapfens 28 zusammenfällt.In the embodiment shown in the drawing, the piston 14 can only be adjusted between the drawn first end position, in which the greatest eccentricity of the articulation point 8 is reached, and a second end position with zero eccentricity, in which the axis of the pin 15 with the Axis of the shaft journal 28 coincides.

Bei entsprechender Umgestaltung der Verstelleinrichtung 11, beispielsweise durch Verlängerung des Kolbens 14 und des Führungsschlitzes 16 kann jedoch dafür gesorgt werden, daß der Kolben über die Stellung mit der Exzentrizi­ tät Null hinaus nach der anderen Seite hin verstellbar ist. Bei dieser Um­ kehr der Exzentrizität des Anlenkpunktes ergibt sich dann gegenüber der in der Fig. 2 eingetragenen Stellung eine Phasenwinkeländerung für die Schwenkbewegung des Schwungrades 7 von 180°, was gerade der Phasenwinkel­ differenz zwischen den durch Gaskräften und den durch Massenkräften ange­ regten Wechselmomenten des Kurbeltriebs der Hubkolben-Kurbelwellenmaschine entspricht.With a corresponding redesign of the adjusting device 11 , for example by extending the piston 14 and the guide slot 16 , however, it can be ensured that the piston is beyond the position with the eccentricity zero also adjustable to the other side. In this reversal of the eccentricity of the pivot point, there is then a phase angle change for the pivoting movement of the flywheel 7 of 180 ° relative to the position shown in FIG. 2, which is precisely the phase angle difference between the alternating torques of the crank mechanism excited by gas forces and by mass forces corresponds to the reciprocating crankshaft machine.

Die Verstelleinrichtung 11 müßte beim Betrieb der Kurbelwellenmaschine so gesteuert werden, daß in den Drehzahl- und/oder Leistungsbereichen, in denen ein Ausgleich der Wechselmomente des Kurbeltriebs nicht erwünscht oder nicht erforderlich ist, der Kolben 14 die Stellung mit der Exzentrizität Null einnimmt, so daß das Schwungrad 7 nicht angetrieben wird. Gelangt dann die Kurbelwellenmaschine in solche Betriebsbereiche, in denen ein Ausgleich der Wechselmomente erwünscht ist, dann wird der Kolben der Verstelleinrichtung in die eine oder andere Richtung zur Vergrößerung der Exzentrizität und damit zum oszillierenden Antrieb des Schwungrades 7 verstellt, wobei die Richtung der Exzentrizitätsverstellung von der Art der auszugleichenden Wechselmomente abhängt, nämlich davon, ob diese Wechselmomente durch die Gaskräfte der Hubkolbenmaschine oder durch deren Massenkräfte verursacht sind.The adjusting device 11 would have to be controlled during operation of the crankshaft machine so that in the speed and / or power ranges in which a compensation of the alternating torques of the crank drive is not desired or not required, the piston 14 assumes the position with zero eccentricity, so that the flywheel 7 is not driven. If the crankshaft machine then reaches those operating ranges in which a compensation of the alternating torques is desired, then the piston of the adjusting device is adjusted in one direction or the other to increase the eccentricity and thus to oscillate the flywheel 7 , the direction of the eccentricity adjustment being different from that The nature of the alternating torques to be compensated depends on whether these alternating torques are caused by the gas forces of the reciprocating piston machine or by their inertial forces.

Claims (10)

1. Einrichtung zum Ausgleich von durch Gas- oder Massenkräfte erzeugten Wechselmomenten um die Längsachse von Hubkolben-Kurbelwellenmaschinen, die jeweils eine in einem feststehenden Maschinengehäuse gelagerte und mit Hubkolben verbundene Kurbelwelle aufweisen, wobei eine an dem Maschinengehäuse um eine parallel zur Achse der Kurbel­ welle angeordnete Drehachse gelagerte Schwungmasse vorgesehen ist, die zur Ausführung einer mit einer der auszugleichenden Momenten­ ordnung entsprechenden Frequenz oszillierenden Drehbewegung antreibbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwungmasse durch ein an der Stirnseite des Maschinengehäuses (2) gelagertes Schwungrad (7) gebildet ist.1. A device for compensating for alternating torques generated by gas or mass forces around the longitudinal axis of reciprocating crankshaft engines, each having a crankshaft mounted in a fixed machine housing and connected to reciprocating pistons, with a shaft arranged on the engine housing around a shaft parallel to the axis of the crank A flywheel mounted on the axis of rotation is provided which can be driven to carry out a rotary movement oscillating with a frequency corresponding to the moments to be compensated, characterized in that the flywheel is formed by a flywheel ( 7 ) mounted on the end face of the machine housing ( 2 ). 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwungmasse (7) von der Kurbelwelle (3) antreibbar ist.2. Device according to claim 1, characterized in that the flywheel ( 7 ) from the crankshaft ( 3 ) can be driven. 3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwungmasse von einem gesonderten, an dem Maschinengehäuse abgestützten Antriebs­ motor antreibbar ist.3. Device according to claim 1, characterized in that the flywheel by a separate drive supported on the machine housing motor can be driven. 4. Einrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Hub­ kurbeltrieb (4-6) zum Antrieb der Schwungmasse (7) vorgesehen ist. 4. Device according to claim 2 or 3, characterized in that a stroke crank drive ( 4-6 ) is provided for driving the flywheel ( 7 ). 5. Einrichtung nach den Ansprüchen 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Hubkurbeltrieb ein von einem auf der Kurbelwelle (3) der Hubkolben- Kurbelwellenmaschine (1) gehaltenen Antriebsrad (4) angetriebenes Zwischen­ rad (5) aufweist, das über eine beidseitig exzentrisch angelenkte Hub­ stange (6) mit der Schwungmasse (7) verbunden ist.5. Device according to claims 2 and 4, characterized in that the lifting crank drive has a drive wheel ( 4 ) driven intermediate wheel ( 5 ), which is eccentric on both sides, by a drive wheel ( 4 ) held on the crankshaft ( 3 ) of the reciprocating crankshaft machine ( 1 ) Articulated lifting rod ( 6 ) is connected to the flywheel ( 7 ). 6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Antrieb der Schwungmasse (7) eine abschaltbare Kupplung vor­ gesehen ist.6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that a disengageable clutch is seen in the drive of the flywheel ( 7 ). 7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplung in Abhängigkeit von der Drehzahl und/oder Leistung der Kurbelwellenma­ schine betätigbar ist.7. Device according to claim 6, characterized in that the coupling depending on the speed and / or power of the crankshaft dimension can be operated. 8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vorrichtung (11) zur Verstellung des Schwenkwinkels der oszillie­ renden Drehbewegung der Schwungmasse (7) vorgesehen ist.8. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that a device ( 11 ) for adjusting the pivoting angle of the oscillating movement of the flywheel ( 7 ) is provided. 9. Einrichtung nach Anspruch 6 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Ver­ stellvorrichtung (11) als Vorrichtung zur Verstellung der Exzentrizität wenigstens einer Anlenkstelle (8, 9) der Hubstange (6) ausgebildet ist.9. Device according to claim 6 and 8, characterized in that the adjusting device ( 11 ) is designed as a device for adjusting the eccentricity of at least one articulation point ( 8 , 9 ) of the lifting rod ( 6 ). 10. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstell­ vorrichtung (11) eine an dem Zwischenrad (5) oder Schwungrad (7) senk­ recht zu dessen Drehachse gehaltene, hydraulisch betätigbare Kolben-Zylin­ der-Einheit (12, 14) aufweist, an deren Kolben (14) ein den Anlenkpunkt für die Hubstange (6) bildender Zapfen (15) befestigt ist.10. The device according to claim 9, characterized in that the adjusting device ( 11 ) on the intermediate wheel ( 5 ) or flywheel ( 7 ) perpendicular to the axis of rotation held, hydraulically actuated piston-cylinder unit ( 12 , 14 ) , on the piston ( 14 ) of which the pivot point for the lifting rod ( 6 ) forming pin ( 15 ) is attached.