DE2113193A1

DE2113193A1 - Massenausgleich zweiter Ordnung fuer Hubkolbenmaschinen

Info

Publication number: DE2113193A1
Application number: DE19712113193
Authority: DE
Inventors: Herbert Schleiermacher
Original assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Current assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Priority date: 1971-03-18
Filing date: 1971-03-18
Publication date: 1972-09-28
Also published as: DE2113193C3; GB1367831A; AT322285B; DE2113193B2; CS153431B2; IT947662B; FR2129411A5

Description

klöSner-humboldt-deutzag.köln 5 Köln 80, den 25. Febr. 1971

Unser Zeichen: D 71/34 - AP Cn/Bu

Massenausgleich zweiter Ordnung für

Hubkolbenmaschinen

Die Erfindung betrifft den Massenausgleich zweiter Ordnung für Hubkolbenmaschinen, insbesondere Hubkolbenbrennkraftmaschinen durch zwei mit doppelter Maschinendrehzahl gegenläufig betriebenen Gegengewichten, die unterhalb der Kurbelwelle, in bezug auf die Länge der Maschine etwa in der Maschinenmitte auf zwei Wellen sitzen, die in einer senkrecht zur längamittelebene 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 die Wellen im Hinblick auf den Raum zwischen den Gegengewichten und den Zahnrädern mit über die Gegengewichte und die Zahnräder nach außen überstehenden Enden in Halterungen gelagert sind und wobei eine der Wellen von der Kurbelwelle aus angetrieben wird.

Me vorstehend näher beschriebene Anordnung des Massenausgleich^ zweiter Ordnung gilt bei Hubkolbenbrennkraftmaschinen gewissermaßen als Standardausführung. Diese Ausführung hat auch die I'atentliteratur bereichert. Es wird hierzu auf die deutschen Patentschriften 975 104, 959 865, 1 177 408 und 1 196 012 hingewiesen.

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' Die Konstruktionen nach den vorgenannten Patentschriften haben ein Merlrmal gemeinsam, nach dem die gegenläufig betriebenen Gegengewichte und die Zahnräder, mit deaen die Wellen gegenseitig in treibender Verbindung stehen, räumlich gesehen, unmittelbar nebeneinander liegen. Dies ist, soweit es ermittelt werden konnte, die Ursache dafür, daß die Massenausgleichagetriebe ein sehr starkes Laufgeräusch haben. Me Fliehkräfte, welche die Gegenfc gewichte erzeugen, haben zur Folge, daß die Wellen, weil sie in ihren Lagern Spiel haben, in ihren Lagern exzentrisch laufen. Die Größe der Exzentrizität ist dabei abhängig von der jeweiligen Drehzahl. Der exzentrische Lauf der Wellen in ihren Lagern wirkt sich sehr nachteilig auf den Eingriff der beiden Zahnräder aus. Insbesondere bei Fahrzeugmotoren₉ die mit stark wechselnden Dreh-* zahlen betrieben werden, findet eine ununterbrochene Änderung des Eingriffes der beiden Zahnräder statt, was eich in einem deutlich hörbaren, rumpelnden Geräusch ausdrückt.

Abgesehen davon, daß der veränderliche Eingriff der beiden Zahnräder einen starken Verschleiß der Zahnräder zur Folge hat, der vermieden werden muß, ist es Hauptaufgabe der Erfindung, das rumpelnde Geräusch, welches die Zahnräder erzeugen, zu vermeiden.

Ea ist die Erkenntnis der Erfindung, daß die Anordnung der Zahnräder unmittelbar neber· den Gegengewichten, es kaum möglich macht, den Einfluß der Fliehkräfte dar Gegengewichte von den Zahnrädern

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fernzuhalten. Es wird daher zur Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe vorgeschlagen, daß beide Wellen bis zu der den Zahnrädern zugewandten Stirnseite der Maschine hinreichen, daß die Zahnräder unmittelbar neben der dort angeordneten Halterung liegen und daß eine der Wellen in. an sich bekannter Weise an ihrem Ende mit der Kurbelwelle in treibender Verbindung steht.

Bei Verauchsanordnungen, bei denen die Erfindung in die Tat umgesetzt wurden, konnte beobachtet werden, daß durch die Trennung von Gegengewichten und Zahnrädern, die Geräuschentwicklung auf ein Minimum zurückgeführt wurde. Der exzentrische Lauf der Wellen in ihren Lagern, bedingt durch die Fliehkräfte der Gegengewichte, hat durch den erfindungsgemäß relativ grossen Abstand der Zahnräder von den Gegengewichten keinen nennenswerten Einfluß mehr auf den Eingriff der Zahnräder miteinander.

Im Zusammenhang mit 3em Hauptgedanken gemäß der Erfindung zeigte es sich, daß durch eine Ausführung der Wellen als echte Hohlwellen ein günstiger Einfluß im Hinblick auf die Verminderung der schädlichen Geräusche erzielt werden konnte.

Dadurch, da,? gemäß eier Erfindung, der Eingriff der Zahnräder im wesentlichen gleichbleibend erhalten wird, tritt au^h der Verschleii? der Zahnräder nicht mehr erheblich in Erscheinung. Im Zusammenhang mit der Erfindung ergeben sich aber noch v/eitere

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Vorteile. Bei der Montage des Massenausggleiohegetriebes braucht nicht mehr wie bisher, mit äußerster Sorgfalt gearbeitet zu werden. Die längeren Wellen haben zur Folge, daß ea nicht mehr erforderlich ist, die Lager haargenau gegeneinander auszurichten und man hat es auch besser in der Hand, das Zahnspiel wenn nötig, durch gegenseitiges Unterlegen einer der Halterungen ohne Nachteil für das Getriebe einzustellen.

In der Zeichnung ist eine Ausführungsform der Erfindung beispielsweise dargestellt.

Die Abb. T zeigt, soweit es zur Erläuterung der Erfindung erforderlich ist, einen Massenausgleich zweiter Ordnung für Hubkolbenmaschinen im senkrechten Längsschnitt.

Die Abb. 2 zeigt einen Schnitt nach der Linie II - II in Abb. 1. ·

Die Abb. 3 zeigt eine Ansicht des in den Abb. 1 und 2 dargestellten, gemäß dem Pfeil III in Abb. 2.

Der in den Abbildungen dargestellte Massenausgleich zweiter Ordnung ist für einen Yierzylinder-Dieselmotor gedacht. Der Massenausgleich hat zwei mit doppelter Maechinendrehzahl gegenläufig betriebene Gegengewichte, die mit 1 und 2 bezeichnet sind.

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Die Gegengewichte 1 und 2 sind unterhalb der nicht dargestellten Kurbelwelle angeordnet. Ihre Anordnung ist so vorgenommen, daß sie in bezug auf die Länge der Maschine etwa in der Maschinenmitte auf zwei Wellen 3 und 4 sitzen, 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 gleichgroßen auf ihnen fest sitzenden Zahnrädern 5 und 6 in treibender Verbindung. Die Wellen sind im Hinblick auf den Raum zwischen den Gegengewichten 1 und 2 und den Zahnrädern 5 und 6 mit über die Gegengewichte 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.

In den Abb. 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 des Massenausgleichs. 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 Abb. 1 und 2 erkennen 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.

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Die Wellen 3 und 4 sind ale Hohlwellen ausgebildet« Es hat sich gezeigt, daß diese Ausbildung der Wellen wesentlich zur Geräuschminderung des Maseenausgleichsgetriebee beiträgt. 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 Pestziehen des Zahnrades 14 trägt.

Das Zwischenrad 13 ist in einem Portsatz 18 der Traverse 12 auf einem Bolzen 19 gelagert. Das Massenausgleichsgetriebe ist an das Schmiersystem des Dieselmotors angeschlossen. Zur Förderung des Schmieröls durch das Massenausgleichsgetriebe dienen neben den Hohlräumen der Wellen 3 uad 4 in der Traverse 11 angeordnete Kanäle 20 und 21 sowie ein im Portsatz 18 angeordneter Kanal 22. Zur Verbindung der Kanäle sind in den Wellen 3 und Querbohrungen 23 angeordnet.

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Claims

AG-KÖLN 5 Unser Zeichen: D 71/34 - AP Cn/Bu Patentansprüche

1. Massenauagleich zweiter Ordnung für Hubkolbenmaschine^ insbesondere Hubkolbenbrennkraftmaschinen durch zwei mit doppelter Maschinendrehzahl gegenläufig betriebenen Gegengewichten, die unterhalb der Kurbelwelle, in bezug auf die Länge der Maschine etwa in der Maschinenmitte auf zwei Wellen sitzen, die in einer senkrecht zur Längemittelebene 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 die Wellen im Hinblick auf den Raum zwischen den Gegengewichten und den Zahnrädern mit über die Gegengewichte und die Zahnräder nach außen überstehenden Enden in Halterungen gelagert sind und wobei eine der Wellen von der Kurbelwelle aus angetrieben wird, dadurch gekennzeichnet, daß beide Wellen (3 und 4) bis zu der den Zahnrädern (5 und 6) zugewandten Stirnseite der Maschine hinreichen, daß die Zahnräder (5 und 6) unmittelbar neben der dort angeordneten Halterung (12) liegen und daß eine der Wellen (3) in an sich bekannter Weise an ihrem Ende mit der Kurbelwelle in treibender Verbindung steht.

2. Massenausgleich nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wellen (3 und 4) als Hohlwellen ausgebildet sind.

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