DE677076C - Radial engine with a push rod gear consisting of a main push rod and auxiliary push rods - Google Patents

Description

Sternmotor mit aus einer Hauptschubstange und Hilfsschubstangen bestehendem Schubstangengetriebe Die Erfindung bezieht sich auf einen Sternmotor, b:ei dem einer der Kolben mit der zugehörigen Kurbelkröpfung durch die sog. Hauptschubstange verbunden ist, während die übrigen Kolben an Hilfsschubstangen angeschlossen sind, die mit ihrem anderen Ende in Achsen, die nicht mit der Achse des Kurbelzapfens - zusammenfallen, an der Hauptschubstange angelenkt sind.Radial engine with a main push rod and auxiliary push rods Push rod gear The invention relates to a radial engine, b: ei the one the piston is connected to the associated crank throw by the so-called main push rod is, while the other pistons are connected to auxiliary push rods with their other end in axes that do not coincide with the axis of the crank pin, are hinged to the main push rod.

Bei im übrigen ausgeglichenen Sternmotdren mit einem solchen Schubstangengetriebe werden durch das Übergewicht der Hauptschubstange gegenüber den Gewichten der übrigen Schubstangenmassenkräfte ausgelöst, die unter anderem ein hin und her schwingendes Drehmomenterzeugen, welches von einer tangential zum Kurbelkreis des Kurbelzapfens gerichteten Kraft herrührt.In the rest of the balanced radial engines with such a push rod gear are due to the preponderance of the main push rod compared to the weights of the others Push rod mass forces triggered, which among other things a swinging back and forth Generate torque, which is tangential to the crank circle of the crank pin directed force.

Die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht nun darin, die Reaktion dieses Drehmoments auf das Maschinengestell auszugleichen.The object on which the present invention is based now exists in compensating for the reaction of this torque on the machine frame.

An sich ist es schon bekannt, Massenkräfte mit Hilfe schwingender oder drehender Massen auszugleichen. Im vorliegenden Fall handelt es sich darum, diese an sich bekannten Mittel derart auszugestalten, daß sie in der Lage sind, gerade bei einem Sternmotor mit dem genannten Schubstangengetriebe die in Rede stehende Reaktion des genannten Drehmoments auf das Maschinengestell auszugleichen. Dies wird dadurch erreicht, daß durch die schwingenden oder drehenden Massen, die in dem Maschinengestell gelagert sind, in mindestens einer Ebene senkrecht zur Kurbelwellenachse ein Gegendrehmoment erzeugt wird, das in denn Augenblick, in welchem der mit der Hauptschubstange verbundene Kolben durch seinen unteren oder oberen Totpunkt hindurchgeht, Null ist und bei jeder vollen Umdrehung der Kurbelwelle zwischen den beiden Totpunkten zwei entgegengesetzt gerichtete Größtwerte aufweist.It is already known per se, mass forces with the help of vibrating or to compensate for rotating masses. In the present case it is a question of to design these means, which are known per se, in such a way that they are able to especially in the case of a radial engine with the said push rod drive the one in question Compensate for the reaction of the torque mentioned on the machine frame. this is achieved by the vibrating or rotating masses in the machine frame are mounted in at least one plane perpendicular to the crankshaft axis a counter torque is generated in the moment in which the with the Piston connected to the main push rod passes through its bottom or top dead center, Is zero and with each full revolution of the crankshaft between the two dead centers has two oppositely directed maximum values.

Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise veranschaulicht, und zwar stellt Fig. r in Ansicht von vorn einen Sternmotor dar, der mit einer Ausgleichsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung versehen ist.The invention is illustrated in the drawing, for example, namely Fig. R in a view from the front shows a radial engine with a compensation device is provided according to a first embodiment of the invention.

Die Fig. a und 3 zeigen einen ähnlichen Sternmotor mit einer Ausgleichsvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung, und zwar ist Fig.2 eine Ansicht von vorn auf den Sternmotor, während Fig. 3 eine Seitenansicht ist.FIGS. A and 3 show a similar radial engine with a compensating device according to a second embodiment of Invention, namely is FIG. 2 is a front view of the radial engine, while FIG. 3 is a side view is.

Die Fig. ¢ und 5 veranschaulichen ähnlich wie die Fig.2 und 3 einen Sternmotor mit. . einer Ausgleichsvorrichtungentsprechend einer dritten Ausführungsform der Erfindung.FIGS. ¢ and 5 illustrate, similarly to FIGS. 2 and 3, a Radial engine with. . a compensation device according to a third embodiment the invention.

Fig. 6 schließlich stellt im teilweisen Radialschnitt und im größeren Maßstab einen Doppelsternmotor dar, der mit einer Ausgleichsvorrichtung der in den Fig. q. und 5 veranschaulichten Art ausgerüstet ist.Finally, FIG. 6 shows a partial radial section and a larger one Scale represents a double radial engine, which is equipped with a compensation device of the Fig. Q. and Fig. 5 is equipped.

Die in den verschiedenen Figuren dargestellten Sternmotore sind mit einem Schubstangengetriebe ausgerüstet, das, wie dies in Fig. q. schematisch angedeutet ist, aus der dort gestrichelt dargestellten Hauptschubstange besteht, die denjenigen Kolben, der in dem senkrecht stehenden Zylinder arbeitet, mit einer Kurbel der Kurbelwelle verbindet, während die nicht dargestellten Kolben, die in den anderen Zylindern arbeiten, durch die strichpunktiert schematisch dargestellten Hilfsschubstangen mit dem Kopf der Hauptschubstange verbunden sind, und zwar fallen die Achsen, in denen die Hüfsschubstangen an der -Hauptschubstange angelenkt sind, nicht mit der Achse des Kurbelzapfens zusammen. Die Drehzahl der Kurbelwelle des Sternmotors ist gleich N, und dementsprechend ist auch die Frequenz des auszugleichenden, vibrierenden Störmoments gleich N.The radial engines shown in the various figures are with equipped with a push rod gear, as shown in Fig. q. indicated schematically is, from the main push rod shown there in dashed lines, the one Piston, which works in the vertical cylinder, with a crank of the crankshaft connects, while the pistons, not shown, are those in the other cylinders work through the auxiliary push rods shown schematically in dash-dotted lines connected to the head of the main pushrod, namely the axes fall into which the auxiliary push rods are hinged to the main push rod, not with the Axis of the crank pin together. The speed of the crankshaft of the radial engine is equal to N, and the frequency of the vibrating to be compensated is correspondingly Disturbance torque equal to N.

Gemäß der in Fig. i dargestellten ersten Ausführungsform der Erfindung ist an einer beliebigen Stelle des Gehäuses i der Brennkraftmaschine ein Schwinghebel 2 um eine Achse, die parallel zur Motorwelle verläuft, drehbar gelagert. Dieser Schwinghebel 2 besitzt ein bestimmtes, gewünschtes Trägheitsmoment. Der Schwinghebel ist durch einen Lenker 3 und .eine Kurbiel q. oder durch eine sonstige gleichwertige Vorrichtung mit einer Welle 5 verbunden, die von dem Motor mit einer Geschwindigkeit angetrieben wird, die gleich der Frequenz des auszugleichenden Schwingungsmoments ist, während das von den schwingenden Massen erzeugte Trägheitsmoment immer gerade entgegengesetzt der auf das Maschinengestell wirkenden Reaktion des auszugleichenden Störmoments ist.According to the first embodiment of the invention shown in FIG is a rocker arm at any point on the housing i of the internal combustion engine 2 rotatably mounted about an axis that runs parallel to the motor shaft. This Rocker arm 2 has a specific, desired moment of inertia. The rocker arm is through a handlebar 3 and .eine Kurbiel q. or by any other equivalent Device connected to a shaft 5 driven by the motor at a speed is driven, which is equal to the frequency of the oscillation torque to be compensated is, while the moment of inertia generated by the oscillating masses is always straight opposite to the reaction of the one to be compensated acting on the machine frame Disturbance torque is.

Bei der zweiten Ausführungsform der Erfindung, die in den Fig. 2 und 3 dargestellt ist, sind an dem Motorgehäuse i zwei Wellen 6 und 7 gelagert, die untereinander und zu der Ebene des .auszugleichenden Schwingungsmoments parallel sind. Die Wellen 6, 7 werden durch den Motor im entgegengesetzten Sinne angetrieben, jedoch haben beide die gleiche Geschwindigkeit, und zwar entspricht ihre Geschwindigkeit der Frequenz des auszugleichenden Moments, d. h. also, die Drehgeschwindiglzeit der Wellen 6, 7 ist gleich der Drehgeschwindigkeit der Kurbelwelle.In the second embodiment of the invention shown in FIGS 3 is shown, two shafts 6 and 7 are mounted on the motor housing i, which parallel to each other and to the level of the oscillation moment to be compensated are. The shafts 6, 7 are driven in the opposite direction by the motor, however, both have the same speed, and their speed is the same the frequency of the moment to be compensated, d. H. So, the speed of rotation of the shafts 6, 7 is equal to the rotational speed of the crankshaft.

An den Enden der Wellen 6, 7 sind Exzentergewichte 8 angebracht, die um 18 o° gegeneinander versetzt sind. I)ie in senkrecht zur Kurbelwellenachse stehenden Ebenen erzeugten Drehmomente der mit den beiden Wellen 6, 7 verbundenen Massen addieren sich, wie dies aus Fig.3 hervorgeht, in der die horizontal gestrichelten Massen am hinteren Ende und die senkrecht gestrichelten Massen am vorderen Ende der beiden Wellen 6, 7 liegen. Dadurch jedoch, daß sich die Wellen @6, 7 :entgegengesetzt drehen, heben sich diejenigen Drehmomente, die in der durch die beiden Wellen 6, 7 gemeinsam gehenden, parallel zur Kurbelwelle verlaufenden Ebene liegen, gegenseitig auf, so dal3 also nur die in senkrechten Ebenen verlaufenden Drehmomente übrigbleiben, die gemeinsam die auf das Maschinengestell wirkende Reaktion des aus den unausgeglichenen Trägheitskräften des Schubstangengetriebes herrührenden Drehmoments ausgleichen.Eccentric weights 8 are attached to the ends of the shafts 6, 7 which are mutually offset by 1 o 8 °. I) The torques generated in planes perpendicular to the crankshaft axis of the masses connected to the two shafts 6, 7 add up, as can be seen from FIG both shafts 6, 7 lie. However, because the shafts @ 6, 7: rotate in opposite directions, those torques that lie in the plane running parallel to the crankshaft running through the two shafts 6, 7 cancel each other out, so only those in the vertical plane Torques running on planes remain, which together compensate for the reaction acting on the machine frame of the torque resulting from the unbalanced inertia forces of the push rod gear.

Die dritte Ausführungsform der Erfindung, welche die wichtigste Ausführungsform ist, ist in den Fig. q. bis 6 dargestellt. Bei dieser Ausführungsform dienen zur Erzeugung des Gegendrehmoments zwei beiderseits der Kurbelwelle angeordnete, drehbare exzentrische Massen i i, deren Wellen 9, i o parallel zur Kurbelwelle verlaufen und sich in der gleichen Richtung und mit der gleichen Geschwindigkeit wie die Kurbelwelle drehen. Die auf den beiden Wellen 9, 1o befindlichen Massen ii sind gegeneinander um i 8o° versetzt und derart aufgekeilt, daß die Schwerpunkte der Massen i i bei dem oberen und unteren Totpunkt des an die Hauptschubstange angeschlossenen Kolbens in der Ebene C liegen, in welcher die Wellenachsen liegen. Dabei sind die exzentrischen Massen bei dem oberen Totpunkt des genannten Kolbens aufeinander zu und bei dem unteren Totpunkt voneinander fort gerichtet. In diesen Augenblicken ist also das von den Massen erzeugte Ausgleichsdrehmoment gleich Null. Nach einer Drehung um 9o° hat dagegen das Ausgleichsdrehmoment seinen größten Wert in dem einen oder anderen Sinne. In diesem Zeitpunkt stehen die parallelen Ebenen A und B, welche die Achse jeder Welle 9 bzw. i o mit dem Schwerpunkt der zugehörigen Masse verbinden, senkrecht zu der Ebene C.The third embodiment of the invention, which is the most important embodiment, is shown in Figs. to 6 shown. In this embodiment, two rotatable eccentric masses ii, arranged on both sides of the crankshaft, whose shafts 9, io run parallel to the crankshaft and rotate in the same direction and at the same speed as the crankshaft, are used to generate the counter torque. The masses ii located on the two shafts 9, 1o are offset from one another by 80 ° and wedged in such a way that the centers of gravity of the masses ii at the top and bottom dead center of the piston connected to the main push rod lie in plane C in which the shaft axes lie. The eccentric masses are directed towards one another at the top dead center of said piston and away from one another at the bottom dead center. In these moments, the balancing torque generated by the masses is zero. On the other hand, after a rotation of 90 °, the balancing torque has its greatest value in one sense or the other. At this point in time, the parallel planes A and B, which connect the axis of each shaft 9 or io with the center of gravity of the associated mass, are perpendicular to plane C.

Es empfiehlt sich, daß die Ebene C senkrecht zu der Achse desjenigen Zylinders X verläuft, in welchem der an die Hauptschubstang.e angeschlossene Kolben arbeitet.It is recommended that the plane C be perpendicular to the axis of the one Cylinder X runs in which the piston connected to the main push rod is working.

Der Antrieb der Wellen 9 und i o kann in allen Fällen mit Hilfe beliebiger Mittel bewerkstelligt werden. Besonders vorteilhaft ist es jedoch, den Antrieb der Wellen von der Steuervorrichtung des Motors abzuleiten.The drive of the shafts 9 and i o can in all cases with the help of any Means to be accomplished. Is particularly advantageous however, to derive the drive of the shafts from the control device of the motor.

Bekanntlich weist die Steuervorrichtung eines Sternmotors im allgemeinen eine Nokk enplatte 12 (Fig. 6) auf, die mit der Motorwelle gleichachsig ist und durch :ein Zahngetriebe mit einer zweckentsprechenden Ge- schwindigkeit angetrieben wird. Bei manchen Sternmotoren besteht dieser Zahnradantrieb aus einem Zahnrad 13, das durch die Motorwelle in Drehung versetzt wird, ferner aus Zwischenrädern 14, die um Achsen 15 drehbar sind, welche an dem Motorgehäuse 16 befestigt sind, und schließlich aus einer Innenverzahnung i g, die zu der Nockenplatte 12 gehört. Bei einer solchen Steuervorrichtung ist es ohne weiteres möglich, die Wellen g und i o von den Zwischenrädern 1 ¢ antreiben zu lassen. Diese brauchen hierzu nur mit Zahnrädern 18 geeigneter Größe und Zähnezahl, die von den Wellen g und io getragen werden, im Eingriff zu stehen. Die Wellen g und i o werden zweckmäßigerweise auf Achsen 2o drehbar gelagert, welch letztere ähnlich wie die Achsen 15 ausgebildet sind und auch von dem Motorgehäuse getragen werden.As is known, the control device of a radial engine, in general, a Nokk enplatte 12 which is coaxial with the motor shaft and by (Fig. 6): a pinion gear driven by an adequate overall speed. In some radial engines, this gear drive consists of a gear wheel 13 that is set in rotation by the motor shaft, furthermore of intermediate gears 14, which are rotatable about axes 15 which are attached to the motor housing 16, and finally of an internal toothing ig, which to the Cam plate 12 belongs. With such a control device it is easily possible to have the shafts g and i o driven by the intermediate gears 1 [. For this purpose, they only need to be in mesh with gears 18 of suitable size and number of teeth, which are carried by the shafts g and io. The shafts g and io are expediently rotatably mounted on axles 2o, which latter are designed similar to the axles 15 and are also carried by the motor housing.

Wenn es sich um Motore mit in zwei Reihen sternförmig angeordneten Zylindern (Doppelsternmotore) handelt, die vorn und hinten die gleichen Steuervorrichtungen aufweisen, so kann man die Wellen g und io entweder nur auf der einen Seite des Motors oder auf beiden Seiten vorsehen.When it comes to motors with two rows arranged in a star shape Cylinders (double radial engines) act, the front and rear the same control devices have the waves g and io either only on one side of the Motor or on both sides.

Claims (3)

PATENTANSPRÜCHE: i. Sternmotor, bei dem einer der Kolben mit der zugehörigen Kurbelkröpfung durch eine Hauptschubstange verbunden ist, während Hilfsschubstangen, von denen jede mit ihrem einen Ende an einem der übrigen Kolben angreift, mit ihrem anderen Ende in Achsen, die nicht mit der Achse des Kurbelzapfens zusammenfallen, an der Hauptschubstange angelenkt sind, dadurch gekennzeichnet, daß zum Ausgleich der auf das Maschinengestell wirkenden Reaktion des Drehmoments, das durch die mit der genannten Schubstangenanordnung verbundenen Trägheitskräfte hervorgerufen wird, mittels schwingender oder drehender Massen, die an dem Maschinengestell gelagert sind, in mindestens einer senkrecht zur Kurbelwellenachse stehenden Ebene ein Gegendrehmoment erzeugt wird, das in dem Augenblick, in dem der mit der Hauptschubstange verbundene Kolben durch seinen oberen oder unteren Totpunkt hindurchgeht, Null ist und bei jeder vollen Umdrehung der Kurbelwelle zwischen den beiden Totpunkten mindestens zwei entgegengesetzt gerichtete Größtwerte aufweist. PATENT CLAIMS: i. Radial engine in which one of the pistons is connected to the associated Crank throw is connected by a main push rod, while auxiliary push rods, each of which engages with its one end on one of the remaining pistons, with its own other end in axes that do not coincide with the axis of the crank pin, are articulated on the main push rod, characterized in that for compensation the reaction of the torque acting on the machine frame, which is caused by the inertial forces associated with the said push rod assembly are produced, by means of oscillating or rotating masses that are mounted on the machine frame are a counter torque in at least one plane perpendicular to the crankshaft axis is generated at the moment in which the connected to the main push rod Piston passes through its top or bottom dead center, is zero and at every full revolution of the crankshaft between the two dead centers at least has two oppositely directed maximum values. 2. Sternmotor nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung des Gegendrehmoments ein in einer Radialebene der Kurbelwelle hin und her schwingender und an seinen Enden Gewichte tragender Hebel dient, dessen Drehachse parallel zur Kurbelwelle verläuft (Fig. i). 2. radial engine according to claim i, characterized in that a in a radial plane to generate the counter torque the crankshaft swinging back and forth and carrying weights at its ends Lever is used, the axis of rotation of which runs parallel to the crankshaft (Fig. I). 3. Sternmotor nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung des Gegendrehmoments zwei quer zur Kurbelwelle verlaufende, einander parallele Wellen je. an ihren Enden zwei gegeneinander um i8o° versetzte exzentrische Massen tragen und entgegengesetzt mit einer Geschwindigkeit, die gleich der Geschwindigkeit der Kurbelwelle ist, in Drehung versetzt werden, wobei die exzentrischen Massen derart auf die Wellen aufgekeilt sind, daß sich die Drehmomente, welche sie in senkrecht zur Kurb.elwellenachse stehenden Ebenen erzeugen, addieren, ivährend sich die Drehmomente, die die exzentrischen Massen senkrecht zu den genannten Ebenen erzeugen, gegenseitig aufheben (Fig. 2 und 3). q.. Sternmotor nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zur. Erzeugung des Gegendrehmoments beideseits der Kurbelwelle zwei parallel zu dieser verlaufende Wellen angebracht sind, die in der gleichen Richtung und mit der gleichen Geschwindigkeit wie die Kurbelwelle umlaufen, und auf denen exzentrische Massen, deren Schwerpunkte in einer gemeinsamen, senkrecht zur Kurbelwellenachse stehenden Ebene liegen, derart aufgek eilt sind, daß die Schwerpunkte dieser Massen bei dem oberen und unteren Totpunkt des an die Hauptschubstange angeschlossenen Kolbens in der Ebene liegen, in welcher die Wellenachsen liegen, wobei die exzentrischen Massen bei dem oberen Totpunkt des genannten Kolbens aufeinander zu und beim unteren Totpunkt voneinander fort gerichtet sind (Fig. q. bis 6). 5. Sternmotor nach Anspruch q., dadurch gekennzeichnet, daß die Ebene (C), in der die die Exzentermassen (i i) tragenden Wellen (9, 1o) liegen, senkrecht zur Achse desjenigen Zylinders (X) verläuft, in welchem der an die Hauptschubstange angeschlossene Kolben arbeitet. 6. Sternmotor nach Anspruch ¢, dadurch gekennzeichnet, daß die Wellen (9, io) der Exzentermassen ( i i) durch die Steuervorrichtung des Motors angetrieben werden. 7. Sternmotor nach Anspruch 6 mit gleichachsig zur Motorwelle liegender Steuernockenscheibe, die mit einer Innenverzahnung versehen ist, mit der Zwischenräder im Eingriff stehen, welch letztere durch eine auf der Motorwelle angeordnete Verzahnung in Drehung versetzt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenräder (14) auch zum Antrieb der die Exzentermassien (11) tragenden Wellen (9, i o) dienen.3. radial engine according to claim i, characterized in that for generating the counter torque two parallel shafts each running transversely to the crankshaft. at their ends carry two eccentric masses offset from one another by 180 ° and opposite one another at a speed equal to the speed of the crankshaft, in Rotation are offset, the eccentric masses so wedged onto the shafts are that the torques which they stand in perpendicular to the Kurb.elwellenachse Planes create, add, while the torques affect the eccentric Generate masses perpendicular to the mentioned planes, cancel each other out (Fig. 2 and 3). q .. radial engine according to claim i, characterized in that for. generation of the counter torque on both sides of the crankshaft, two parallel to it Waves are attached going in the same direction and at the same speed how the crankshaft revolve, and on which eccentric masses, their centers of gravity lie in a common plane perpendicular to the crankshaft axis, such It is evident that the centers of gravity of these masses are on the upper and lower The dead center of the piston connected to the main push rod lie in the plane, in which the shaft axes lie, with the eccentric masses at the top Dead center of said piston towards each other and each other at bottom dead center are directed away (Fig. q. To 6). 5. radial engine according to claim q., Characterized in that that the plane (C) in which the shafts (9, 1o) carrying the eccentric masses (i i) are perpendicular to the axis of the cylinder (X) in which the the piston connected to the main push rod works. 6. radial engine according to claim ¢, characterized in that the shafts (9, io) of the eccentric masses (i i) through the control device of the motor are driven. 7. radial engine according to claim 6 with control cam disc lying coaxially to the motor shaft, which is provided with internal teeth with which the intermediate gears mesh, which latter is set in rotation by a toothing arranged on the motor shaft are, characterized in that the intermediate wheels (14) are also used to drive the the eccentric masses (11) supporting shafts (9, i o) are used.