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Hubkolbenmaschine mit einer Kurbelwelle Die Erfindung bezieht sich
auf eine Hubkolbenmaschine mit einer Kurbelwelle, an deren Kurbelwangen Gegengewichte
angeordnet sind und deren schwungradseitiger Lagerzapfen über die Lagerstelle hinaus
verlängert ist und ein Zahnrad zum Antrieb von Steuerrädern und Hilfsmaschinen aufweist
und in einem Abstand vom Zahnrad in einem Befestigungsflansch für das Schwungrad
übergeht, dessen Durchmesser größer ist als der des Zahnrades.
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Bei Hubkolbenmaschinen in Reihenbauart wird die Baulänge vom Zylinderabstand
und darüberhinaus von Bauteilen bestimmt, die am Ende der Zylinderreihe bzw. der
außenliegenden Lager der Kurbelwelle an den Stirnseiten an die Maschine angebaut
werden. Zu diesen Bauteilen, die an der Stirnseite der Maschine angebaut werden,
gehört hauptsächlich der Antrieb für die Hilfemaachinen, der im sogenannten Räderkasten
zusammengefaßt ist. Die Baubreite des Räderkastens, der in die Baulänge der Maschine
eingeht, bestimmt sich aus der Radbreite der Ketten- oder Zahnräder, die häufig
in zwei prallen Ebenen angeordnet werden. Ebenso addiert sich bei größeren Maschinen
zur Baulänge die Befestigung des Schwungrades an dem als Flansch ausgebildeten Kurbelwellenende.
Zur Erzielung einer möglichst
kompakten Bauweise wird angestrebt,
sowohl die Zylinderabstände als auch die zusätzlichen Bauteile möglichst schmal
zu bauen. Bei sehr knapp bemessenen Zylinderabständen ist es daher nicht immer möglich,
in den Gegengewichten an den Kurbelwangen die für den Massenauegleich notwendige
Masse untersubringen, so daß Ersatzmassen im Schwungrad oder am vorderen Kurbelwellenende
in Keilriemenscheiben oder Primärteilen von Schwingungsdämpfern untergebracht werden
müssen. Solche Ersatzmassen machen die Herstellung, Montage und Auswuchtung der
Teile, an denen sie angebaut werden, schwieriger und ergeben damit höhere Fertigungskosten.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Brennkraftmaschine
das Ersatzgewicht für den Massenausgleich so anzuordnen, daß hierdurch weder zusätzliche
Baulänge der Maschine benötigt wird noch eine Befestigung am Schwungrad oder einem
am vorderen Kurbelwellenende außen angebauten rotierenden Teil notwendig wird.
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Dieses wird bei einer Hubkolbenmaschine der eingangs genannten Art
dadurch gelöst, daß zwischen dem Zahnrad und dem Befestigungaflanech für die Kurbelwelle
ein Ersatzgewicht angeordnet ist. Durch diese Lage des ErsatzgewiQhtes kann in vorteilhafter
Weise der freie Raum ausgenützt werden, der für die Herstellung des iit der Kurbelwelle'einteiligen
Zahnrades für den Auslauf
des Verzahnungswerkzeuges notwendig ist.
Der schmale Raum zwischen dem Antriebs zahnrad für die Hilfsmaschinen und dem Schwungradflansch
läßt zwar kein breites, jedoch ein radial sehr ausgedehntes Ersatzgewicht zu, das
bei kleiner Nasse sehr wirkungsvoll iet. Es wird daher vorgeschlagen, daß das Gegengewicht
als flache, halbkreisförmige Scheibe ausgebildet ist, die zusammen mit einem Bügel
den verlängerten Lagerzapfen umschließt.
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Die Befestigung mittels Bügel, der den Lagerzapfen umschließt, hat
den Vorteil, daß an der Kurbelwelle keinerlei Vorkehrungen für die Befestigung des
Eriatzgewichtes getroffen werden müssen, so daß keine Querschnittsschwächung des
Lagerzapfens eintritt.
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Da bei einem mit dem Lagerzapfen einteilig ausgeführten Zahnrad bei
Schäden die Kurbelwelle unbrauchbar wird, wird vorgeschlagen, daß das in der Längamittelebene
geteilte Zahnrad an einer anal verlängerten Nabe zugleich von der Klemmverbindung
des Ersatzgewichtes auf dem Lagerzapfen gehalten wird. Damit ergibt eich eine einfache
Befestigung'für das Zahnrad, das zugleich austauschbar wird. Vorteilhaft ist hierbei,
daß zur Kraftübertragung ein genügend großer Schwungradflansch gewählt werden kann,
ohne daß dieser aus Hsratellgründen von der Zahnradgröße abhängig ist. Denn zur
Zahnrsdherstellung ist Je nach Fertigungsverfahren nicht nur ein ausreichender Abstand
des benachbarten Schwungradflansches für den Auslauf des Verzahnungswerkzeuges notwendig,
sondern auch eine sich in bestimmten Grenzen haltende Durchmesserdifferenz
zwischen
dem Zahnrad und dem Schwungradflansch.
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In den Zeichnungen ist ein Ausführungabeispiel der Erfindung schematisch
dargestellt.
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Die Abb. 1 zeigt einen Teillängsechnitt durch das schwungradseitige
Ende einer Hubkolbenmaschine.
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Die Abb. 2 zeigt einen Teillängsschnitt durch das schwungradseitige
Ende einer Kurbelwelle.
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Die Abb. 3 zeigt einen Schnitt durch den Lagerzapfen einer Kurbelwelle
entsprechend den Linien III - III in den Abb. 1 und 2.
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In Abb. 1 ist das achwungredeeitige Ende einer Kurbelwelle 1 mit Zahnrad
2 und Schwungradflansch 3 im Längamittelechnitt dargestellt. Der Lagerzapfen 4 ist
im Maschinengehäuse 5 in einem in der Längemittelebene geteilten Lager 6 mit Lagerschale
gelagert.
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Das mit der Kurbelwelle einteilige Zahnrad 2 dient zum Antrieb der
Nockenwelle für die Ventile teuerung und sonstiger Hilfsmaschinen, die an den Raderkasten
8 des Maschinengehuses 5 angebaut sind. In der Lücke zwischen dem Zahnrad 2 und
dem Schwungradflansch 3 ist erfindungsgemäß das Ersatzgewicht 9 mit einem Bügel
10, der den Lagerzapfen4umschließt, befestigt. Zur genauen
Lagefixierung
dient ein Spanstift 11. Die Lücke zwischen dem Zahnrad 2 und dem Schwungradflansch
3 ist für die Herstellung des Zahnra-des zum Auslauf des Verzabnungswerkzeuges notwendig.
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Damit ergibt sich ein freier Raum, in dem in vorteilhafter Weise das
Ersatzgewicht Platz findet, ohne die Baulänge der Maschine zu vergrößern. Auf dem
Schwungradflansch 3 gleitet ein Dichtring 12, der das Innere des Räderkastens 8
öldicht gegen das außenliegende Schwungrad 13 mit Schwungradgehäuse 14 abschließt.
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In Abb. 2 ist eine mögliche Ausführung des schwungradseitigen Kurbelwellenendes
mit einem zweiteiligen Zahnrad, das den Kurbelwellenzapfen 4 umschließt, im Längaschnitt
dargestellt. Das in der Längsmittelebene 16 geteilte Zahnrad 15 wird mit einer verlängerten
Nabe 17 vom Ersatzgewicht 9 mit Bügel 10 umfaßt und auf den verlangerten Lagerzapfen
4 gepreßt. Zur Lagefixierung dient der Paßstift 11. Diese Ausführung mit austauschbarem
Zahnrad 15 ergibt keine größere Baulänge der Maschine als das mit der Kurbelwelle
t einteilige Zahnrad 2 nach Abb. 1.
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In Abb. 3 ist entsprechend dem Schnitt III - III in den Abb. 1 und
2 das schwungradseitige Kurbelwellenende im Querschnitt dargestellt. Das halbkreisförmige
flache Ersatzgewicht 9 mit Bügel 10 umschließt in der rechten Hälfte der Darstellung
den verlängerten
Lagerzapfen 4, während in der linken Halfte der
Djrstellung zwischen dem Ersatzgewicht 9 mit Bügel 10 und dem verlängerten Lagerzapfen
4 die verlangerte Nabe 17 des zweiteiligen Zahnrades 15 mit in die Klemmverbindung
des Ersatzgewichtes 9 ein bezogen ist. Durch zwei oder mehrere Befestigungsschraubenpaare
13 ergibt sich eine Peibschlußverbindung zwischen Ersatzgewicht und Lagerzapfen
bzw. Zahnradnabe, die für die Übertragung der auftretenden Kräfte ausreichend ist.