DE632057C - Anordnung zur Beseitigung oder Verminderung von Drehschwingungen in Wellen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Beseitigung oder Verminderung von Drehschwingungen in Wellen, insbesondere Kurbelwellen für Brennkraftmaschinen.
Um gefährliche Drehschwingungen in Wellen zu vermeiden, hat man bisher Dämpfungsvorrichtungen benutzt, die z. B. aus Maschinenteilen bestehen, in welchen die Drehschwingungen dazu gebracht werden, eine Arbeit auszuführen, d. h. eine gewisse Strecke unter Überwindung eines Widerstandes, wie z. B. Reibung, Flüssigkeitsdruck ο. dgl., zurückzulegen. Diese bekannten Vorrichtungen leiden indessen an verschiedenen Nachteilen, da sie teils im allgemeinen recht verwickelter Bauart sind, so daß ihre Herstellung teuer wird, teils bewirken, daß die Maschine im ganzen einen schlechten mechanischen Wirkungsgrad bekommt, da sie einen Teil der

ao der Kurbelwelle zugeführten Arbeit verbrauchen, der also nicht positiv verwertet wird. Ferner ist die erzielte Dämpfung in vielen Fällen ungenügend, da die dämpfende Wirkung von der ausgeführten Arbeit abhängt, indem das Verhältnis so liegt, daß notwendig eine Schwingungsarbeit einer gewissen Größe ausgeführt werden muß, um die Dämpfung hervorzurufen. Eine Herabsetzung der Schwingungsarbeit auf Null durch, diese bekannten Vorrichtungen wird daher praktisch nicht möglich sein.

Es ist ferner vorgeschlagen worden, die gefährlichen Drehschwingungen mittels zusätzlicher Schwungmassen zu beseitigen, welcher Vorgang sich auf der Tatsache gründet, daß die Eigenschwingungszahl einer Welle und der mit ihr verbundenen Maschinenteile ■ durch Ankuppeln einer zusätzlichen Masse verändert wird.

So wird nach einem bekannten Verfahren eine auf der Maschinenwelle frei drehbar angebrachte zusätzliche Masse durch eine geeignete Kupplung zeitweise an das schwingende System starr gekuppelt, und zwar bei solchen Umdrehzahlen, die den Eigenschwingungszahlen für das System ohne Zusatzmasse entsprechen, während bei Umdrehzahlen, die den Eigenschwingungszahlen für das System mit starr damit verbundener Hilfsmasse entsprechen, die Kupplung wieder ausgeschaltet wird.

Nach anderen bekannten Verfahren wird eine federnd angekuppelte Hilfsmasse benutzt, mittels welcher die gefährlichen Drehschwingungen bei einer bestimmten (normalen) Drehzahl der Maschine vermieden werden können. Indessen treten hierbei infolge der Anwesenheit der Hilfsmasse und ihrer Feder neue kritische Zustände auf, die gefährliche Schwingungsausschläge bedingen. Um dies zu beseitigen, ist es vorgeschlagen worden, die Schwingungsausschläge der Zusatzmasse durch mechanische Mittel zu begrenzen oder die die Schwingungszahl bestimmende freie Länge der Feder entsprechend der Drehzahl von Hand oder selbsttätig während des Betriebes zu ändern.

Weiter ist es zur Beseitigung der Drehschwingungen vorgeschlagen worden, die Grundwerte des schwingenden Systems wieder-

holt zu ändern, ,und zwar z. B. dadurch, daß zusätzliche Schwungmassen angeordnet werden, die entweder an der Welle festgekuppeifj$ ode von der Welle frei sind Dem hierf|fK

oder von der Welle frei sind. Dem hierf stattfindenden plötzlichen An- und Abs ten zusätzlicher Schwungmassen haftet Mangel an, daß die Eigenschwingungszahl der Welle zwischen zwei bestimmten Werten wechselt, und daß . die Welle in kurzen ίο Perioden mit jeder dieser. Schwingungszahlen läuft, so daß die Möglichkeit der Resonanz und das Auftreten schädlicher Schwingungen nicht völlig vermieden wird; denn in dem verhältnismäßig langen Zeiträume, durch welchen die Masse entweder angekuppelt oder abgekuppelt ist, ist eine bestimmte Eigenschwingungszahl des Systems vorhanden, und die Impulse sind dann vielleicht imstande, in diesem Zeiträume Schwingungen aufzuarbeiten.

Falls die Variation zwischen den beiden Werten der Schwingungszahl so schnell vor sich geht, daß in der an- bzw. abgekuppelten Stellung nicht genügend Zeit dafür bleibt, daß der Impuls die Schwingungen auf den Maximalwert hinaufarbeiten kann, wird der Vorgang der sein, daß der Impuls in der halben Zeit wirken wird, was dem entspricht, daß der Impuls auf die Hälfte reduziert wird, d.h. daß durch die betreffende Maßnahme die Schwingungen praktisch auf die Hälfte und nicht mehr reduziert werden können.

Schließlich ist es vorgeschlagen worden, die erwähnten Grundwerte dadurch zu ändern, daß der Trägheitsmoment einer umlaufenden Zusatzmasse periodisch geändert wird, 'und zwar durch ständige Änderung der Lagen beweglich angeordneter Massenstücke im Verhältnis zur Drehachse. Diese bekannte Vorrichtung ist jedoch mit verschiedenen Mangeln behaftet, so daß sie tatsächlich praktisch nicht verwertbar ist.

Die Anordnung nach der Erfindung, welche bezweckt, die Mangel der bekannten Vorrichtungen zu vermeiden, ist der Art, bei welcher eine auf der Welle drehbar angeordnete, an sich unveränderliche Schwungmasse, z. B. ein Schwungrad, die zu den mit der Welle fest verbundenen Schwungmassen mit festem oder veränderlichem Trägheitsmoment hinzutritt, angewendet wird, welche zusätzliche Schwungmasse mit der Welle so verbunden ist, daß ihr Beitrag zu deren Eigenschwingungszahl sich während der Umdrehung der Welle verändert.

Gemäß der Erfindung ist die zusätzliche, an sich unveränderliche Schwungmasse, z. B. ein Schwungrad, durch eine elastische oder nachgiebige Verbindung mit der Welle- verbunden, wobei Mittel oder Vorrichtungen vorgesehen sind, durch welche die Verbindung der zusätzlichen Masse mit der Welle innerhalb der Grenzen einer starren und '!tosen Kupplung und damit der Beitrag dieser I^s· Schwungmasse zu der Eigenschwingungszahl ^; -während der Umdrehung der Welle stetig i§tfhd periodisch geändert wird.

Erfindungsgemäß wird somit dafür gesorgt, daß die Welle während ihrer Umdrehung keine feste Eigenschwingungszahl hat, sondern daß diese immer wechselt.

Zu näherer Erklärung dessen, was mit innerhalb der Grenzen einer starren und losen Kupplung gemeint ist, wird folgendes ausgeführt:

Eine Welle in einer Brennkraftmaschine o. dgl. kann als ein System von Masse, verbunden durch elastische Wellenstücke, die die Massen in den Stand setzen, Torsionsschwingungen auszuführen, aufgefaßt werden. Die Schwingungszahl des Systems hängt nicht nur von der Größe der Massen, sondern auch von der Steifheit der Wellenstücke ab.

Die Steifheit eines Wellenstückes wird

durch den Differentialquotienten -t-q ausgedrückt, in dem dQ die kleine unter Beeinflussung des Drehmoments dM' entstehende Drehung des Wellenstücks ist.

Theoretisch betrachtet, besteht die Erfindung also darin, daß dem schwingenden System eine veränderliche Eigenschwingungszahl mittels Ankupplung einer besonderen Schwungmasse durch ein Wellenstück von veränderlicher Steifheit an das System ge-

geben' wird, indem die Größe -r^. dieses WeI-lenstücks eine kontinuierliche, periodische Funktion der Drehung der Kurbelwelle sein muß.

„.. dM . .,.
Fur j-K = ο ist die
dQ.

Schwungmasse abgedM

kuppelt (lose Kupplung). Wenn dagegen -tt%

einen Maximalwert annimmt, ist die Masse fest angekuppelt (starre Kupplung), und erfindungsgemäß variiert die Größe -j-q zwischen einem Maximalwert undi ο oder gegebenenfalls zwischen zwei Werten innerhalb des Bereiches zwischen ο und dem Maximalwert. Laut Erfindung verändert sich die Verbindung der zusätzlichen Masse mit der Welle, wie gesagt^ stetig und periodisch innerhalb der Grenzen einer starren und losen Kupplung? d. h. zwischen diesen Grenzen oder zwischen Werten, die innerhalb des durch die genannten Grenzen bestimmten Bereiches liegen während der Umdrehung der Welle, und diese Anordnung ermöglicht in einfacher und iao wirksamer Weise, daß die Eigenschwingungszahl der Welle kontinuierlich und periodisch

zwischen zwei bestimmten Grenzen sich verändert.

Durch die Erfindung wird also erreicht, daß die Welle nie in mehr als ganz kurzen, unterbrochenen, theoretisch gesehen, unendlich kurzen Zeiträumen .mit Eigenschwingungszahlen läuft, die mit ihrer Drehzahl harmonieren. Durch das stetige Wechseln der Eigenschwingungszahl wird erreicht, daß

ίο die Drehschwingungen nie auf ihren vollen Ausschlag gelangen können, so daß die Welle auch nicht so gefährlichen Zusatzspannungen ausgesetzt wird, wie es der Fall sein würde, wenn ständige Resonanz herrschte. Die Ausschlage stellen sich dagegen auf Größen ein, die zwischen dem kleinsten und größten Ausschlag dem Bereiche der Schwingungszahlen entsprechend liegen, innerhalb deren die Eigenschwingungszahl der Welle sich ändert.

so Beim Erfindungsgegenstand können die Welle und die Schwungmasse z. B. durch ein Stangen- und Kurbelsystem verbunden sein, welches während der Umdrehung der Welle periodisch Totpunktstellungen einnimmt, und in welches ein federndes oder elastisches Glied eingeschaltet ist, dessen Winkelstellung im Verhältnis zum Radius der Kurbel oder der Kurbeln sich während der Umdrehung der Welle kontinuierlich ändert.

Gemäß einer anderen Ausführungsform ist ein an der Welle drehbar angebrachtes Schwungrad mit der Welle durch eine mit Federn kombinierte hydraulische Kupplung verbunden, die während der Umdrehung der

Welle abwechselnd mit gleichmäßigen Übergängen zwischen dem ein- und ausgerückten Zustand ein- und ausgerückt wird.

Weitere Ausführungsbeispiele gehen aus der folgenden Beschreibung sowie den An-Sprüchen hervor.

Die Verbindung zwischen der Welle und der Schwungmasse kann z. B. derart geändert werden, daß die Änderungen in der Eigenschwingungszahl der Welle während der Umdrehung derselben einer sinusförmigen oder ähnlich geformten Kurve folgen, oder derart, daß die Veränderungen einer aus geraden Linienstücken zusammengesetzten Kurve folgen.

Die Erfindung ist auf den Zeichnungen beispielsweise veranschaulicht.

Fig. i, 2 und 3 zeigen Diagramme von Zusatzspannungen, die in einer Kurbelwelle infolge von Torsionsschwingungen entstehen,

Fig. 4 bis 7 schematisch vier verschiedene Ausführungsformen der Erfindung,

Fig. 8 und 9 zwei zueinander senkrechte Schnitte durch eine fünfte Ausführungs~tbrm und

Fig. 10 und 11 entsprechende Schnitte durch eine sechste Ausführungsform.

Unter der Voraussetzung, daß die Welle mit einer konstanten. Drehzahl läuft, wird die Veränderung in der Große des Drehmoments in der Welle Schwingungen erzeugen. Die Größe dieser Schwingungen ist von dem Verhältnis zwischen der Eigenschwingungszahl · der Welle und der Periode für die Veränderungen des Drehmoments abhängig. Die Größe der zusätzlichen Spannungen in der Welle hängt somit auch von dem genannten Verhältnis ab. Die größten Spannungen treten ein, wenn die Variationen im Drehmoment in Resonanz mit der Eigenschwingungszahl der Welle sind. In dem theoretischen Fall einer Welle ohne Dämpfung ist die Maximalspannung unendlich, in der Praxis jedoch, wo es sich um die Kurbelwelle in einer Kolbenmaschine dreht, bewirkt die dämpfende Wirkung der mechanischen Friktion, daß die Maximalspannung einen endlichen Höchstwert erhält.

Gewöhnlich hat man eine Welle mit einer bestimmten Eigenschwingungszahl, welche Welle von einem Drehmoment mit wechselnder Periode beeinflußt wird. Im Gegensatz hierzu kommt hier eine Welle in Betracht, deren Eigenschwingungszahl gemäß der Erfindung kontinuierlich verändert wird, während die Periode für die Veränderungen des Drehmoments oder die Drehzahl der Maschine konstant gehalten wird.

Übereinstimmend hiermit sind die Eigenschwingungszahlen der Welle als Abszissen im Diagramm in Fig. 1 gezeigt, während die Spannungen einer bestimmten Drehzahl der Maschine entsprechend als Ordinaten für die verschiedenen Werte der Eigenschwingungszahlen eingetragen sind, wodurch die Kurve k erhalten wird. Diese Kurve ist für Eigen-Schwingungszahlen, die zwischen etwa 3000 und 3600 Schwingungen pro Minute liegen, angegeben worden.

Die Drehspannungen haben ihren Maximalwert, nämlich etwa 3000 km/cm², wenn die Eigenschwingungszahl^ 3300 ist, unter der Voraussetzung, daß bei dieser Eigenschwingungszahl Resonanz mit den die Welle beinflussenden Impulsen besteht.

Es wird angenommen, daß in Verbindung mit der Welle Schwungmassen erfindungsgemäß so angebracht sind, daß die Eigenschwingungszahl sich kontinuierlich zwischen 3125 und 3350 ändern kann. Der Eigenschwingungszahl 3125 entspricht nach der Kurve k, eine größte Zusatzspannung von etwa 200 kg/cm², während die Zusatzspannung bei der Eigenschwingungszahl 3350 etwa 900 kg/cm² ist. Ändert sich die Eigenschwingungszahl während der Umdrehung der Welle beispielsweise nach der in Fig. 3 gezeigten sinusförmigen Kurve j (indem in Fig. 3 die

Ordinaten Sekunden sind, während die Abszissen dieselben wie in Fig. ι sind), stellen die Zusatzspannungen in der Kurbelwelle sich auf einen Mittelwert ein, der in Fig. ι durch die waagerechte Linie α angegeben ist, d. h. etwa 600 kg/em². Läßt man die Eigenschwingungszahl über einen größeren Bereich wechseln, z. B. zwischen 3050 und 3450 Schwingungen in der Minute, indem die Ei'genschwingungszahl während der Umdrehung z. B. nach der sinusförmigen Kurve t in Fig. 3 wechselt, stellen die Zusatzspannungen in der Welle sich auf einen Mittelwert von etwa 400 kg/cm² ein, der in Fig. 1 gezeigten waagerechten Linie b entsprechend.

Die Kurve u in Fig. 2, wo die Ordinaten und Abszissen die gleichen wie in Fig. 3 sind_ä entspricht solchen bekannten Anordnungen, bei denen Hilfsmassen periodisch plötzlich an die Welle an- bzw. abgekuppelt werden. Die Welle läuft dann abwechselnd mit den Eigenschwingungszahlen 3125 und 3350, wobei der Übergang von der einen zur anderen Eigenschwingungszahl plötzlich geschieht. Dadurch, daß man die Eigenschwingungszahl in dieser Weise sich verändern läßt, wird die Wirkung erreicht, daß die Welle mit jeder der beiden Grenzeigenschwingungszahlen in Zeiträumen von einer gewissen, begrenzten Dauer läuft, so daß genügend Zeit vorhanden ist, daß der Schwingungsausschlag hohe . Werte erreichen kann, besonders wenn die eine der Grenzeigenschwingungszahlen im oder nahe beim Resonanzpunkt liegt. Die Veränderung der Eigenschwingungszahl nach einer Kurve wie die Kurve u in Fig. 2 kann daher in gewissen Fällen Nachteile mit sich bringen.

Bei der Erfindung kann die Eigenschwingungszahl indessen auch vorteilhaft nach einer Kurve verändert werden, die aus geraden Linienstücken zusammengesetzt ist, wenn die Kurve zickzackförmig ist, z. B. wie die Kurve ν in Fig. 3, in welchem Fall auch kein Zeitraum von endlicher Länge vorhanden ist, in welcher die Welle mit einer bestimmten Eigenschwingungszahl läuft.

Bei der in Fig. 4 gezeigten Ausführungsform der Anordnung nach der Erfindung wird die zusätzliche, an sich unveränderliche Schwungmasse durch ein drehbar auf der Welle angebrachtes Schwungrad 1 ausgemacht. Auf der Welle ist ein Arm 2 festgekeilt, der mit geradlinigen Kulissenführungen 24 versehen ist, in welchen sich Gleitklotze 25 bewegen können. Diese Gleitklötze haben radiale Aussparungen, worin Blattfedern 26 gleiten können, deren äußere Enden am Kranze des Schwungrads befestigt sind. Die Gleitklötze 25 sind durch Glieder 21 mit außerhalb der Welle angebrachten feststehenden Kurbeln 22 verbunden. Während der Umdrehung der Welle drehen sich die Glieder 21 um die Kurbeln 22, wodurch die Gleitklötze 25 in den Kulissenführungen 24 hin und her bewegt werden. Das Schwungrad 1 wird bei der' Umdrehung der Welle mitgenommen, indem die Bewegung durch die Blattfedern 26 übertragen wird, aber zufolge der hin und her gehenden Bewegung der Gleitklötze 25 wechselt die Länge der Strecke der Blattfedern, durch die die Bewegung übertragen wird, immer, so daß die Steifheit der Verbindung zwischen der Welle und dem Schwungrad also immer während der Umdrehung wechselt.. Dieses Wechseln entspricht im Verhältnis zur Welle einer immer wechselnden Verlängerung und Verkürzung derselben mit daraus folgenden Änderungen ihrer Eigenschwingungszahl.

Fig. 5 zeigt eine Ausführungsform₃ wo an dem auf der Welle drehbar angebrachten Schwungrad 1 die äußeren Enden zweier Federn 41 befestigt sind, zwischen deren einander zugekehrten Enden ein Ende eines Armes 40 festgehalten wird, dessen anderes Ende mittels eines Zapfens 40° drehbar auf dem Schwungrad 1 angebracht ist. Der Arm 40 besitzt Führungsleisten 42, zwischen denen ein Gleitklotz 43 sich bewegen kann. Der Gleitklotz 43 ist mittels eines Zapfens 44 drehbar mit einem Winkelhebel 45 verbunden, der mittels eines Zapfens 46 drehbar auf dem auf der Welle festgekeilten Arm 2 angebracht ist. Der Winkelhebel 45 trägt übrigens eine Daumenrolle 4, die mit einer feststehenden Daumenscheibe 5 eingreift. Die Vorrichtung wirkt in ähnlicher Weise wie die in Fig. 4 dargestellte, indem die Bewegung von der Welle auf das Schwungrad durch den Arm 2, Winkelhebel 45, Gleitklotz 43, Arm 40 und die Feder 41 übertragen wird, und der Druck durch die Feder 41 wird je nach der Lage des Gleitklotzes 43 auf dem Arm 40 größer oder kleiner.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 6 ist das Schwungradi ebenfalls drehbar auf der Hauptwelle angebracht, worauf auch ein Kettenrad 27 festgekeilt ist, das durch eine endlose Kette 28 und ein Kettenrad 29 eine Hilfswelle 30 treibt. Auf der Welle 30 ist ein Arm 31 mit einer Kurbel 32 festgekeilt, die durch, ein Gestänge 33 mit einer auf dem Schwungrad 1 befestigten Kurbel 34 verbunden ist. Die Arme der beiden Kurbeln 32, 34 sind gleichlaufend und gleich lang. 35 ist ein in das Gestänge 33 eingeschaltetes federndes Glied. Diese Verbindungsvorrichtung wirkt wie eine veränderliche Kupplung, indem die Winkellage des federnden Gliedes im'120 Verhältnis zum Halbmesser der Kurbel sich während der Umdrehung der Welle ändert,

so daß das Schwungrad wechselweise mit sanften Übergängen in ein- und ausgerückten Zustand kommt. In der auf der Zeichnung dargestellten Lage ist das Schwungrad völlig an die Hilfswelle 30 gekuppelt, so daß es deren Bewegung vollständig folgt. In einer 90 ° von der gezeichneten Lage abweichenden Lage der Kurbeln ist das Schwungrad dagegen nicht mit der Hilfswelle 30 zusammengekuppelt, indem diese in dieser Lage kleine Bewegungen aus der genannten Lage ausführen kann, die nicht auf das Schwungrad übertragen werden. Die Ein- und die Ausrückung der Kupplung zwischen Welle und Schwung- »5 rad geschehen, wie gesagt, sanft, so daß die Eigenschwingungszahl nach einer kontinuierlichen Kurve durch die zwischen den beiden Grenzwerten liegenden Werte wechselt.

Die Ausführungsform nach Fig. 7 ist ähnlicher Art- wie die in Fig. 6 dargestellte. Auf der Welle 80 ist ein Arm 2 festgekeilt, der in seinem äußeren Ende das Lager einer Welle 47 bildet. Diese trägt auf einem Ende ein Zahnrad 48, das in ein größeres, konzentrisch ^a5 mit der Welle 80, aber außerhalb derselben und feststehend angebrachtes Zahnrad 49 eingreift. Auf seinem anderen Ende trägt die Welle 47 eine Kurbel 50 mit einem Zapfen 51, der mittels einer Feder 52 mit einem Zapfen 53 auf dem lose auf der Welle 80 angebrachten Schwungrad 1 verbunden ist. Wenn die Welle 80 sich dreht, nimmt sie den Arm 2 mit, und das Zahnrad 48 rollt auf dem feststehenden Zahnrad 49, wodurch die Kurbei 50 in Umdrehung versetzt wird. Hierdurch wird die Feder 52 dazu gebracht, während der Umdrehung der Welle alle möglichen Winkellagen im Verhältnis zum Halbmesser zum Zapfen 53 einzunehmen. In den Lagen, wo die Achse der Feder 52 gleichlaufend mit dem Halbmesser des Schwungrads zum Zapfen 53 ist, kann keine Bewegung vom Arme 2 auf das Schwungrad stattfinden, wogegen dies in den Lagen der Fall ist, wo die Feder 52 senkrecht zum genannten Halbmesser steht. Das Schwungrad wird somit während einer Umdrehung der Welle mehrere Male aus-' und eingerückt, wobei jedoch ein allmählicher Übergang vom vollständig eingerückten zum vollständig ausgerückten Zustande stattfindet, und die Eigenschwingungszahl wechselt daher nach einer kontinuierlichen Kurve.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 8 und 9 bezeichnet 1 ein um die Nabe 54 der Welle 80 frei drehbar angebrachtes Schwungrad. Die Nabe 54 ist auf der Welle festgekeilt und hat einen Arm 2, worin zwei Zylinder 55 ausgeformt sind. In diesen befinden sich Kolben 56 mit Kolbenstangen 57, die in Querstücken 58 im Schwungrad 1 festgehalten werden.

Federn 59 sind zwischen Federtellern auf den Kolben 56 und auf dem Arm 2 angebracht. Im Innern der Nabe 54 ist ein feststehender Schieber 60 gelagert, der mit einer Anzahl Taschen 61 längs seinem Umkreis versehen ist. Von den Zylindern 55 gehen Leitungen 62 aus, die ins Innere der Nabe oder den Schieberraum 63 münden, so daß sie mit den Taschen 61 zusammenwirken können. Die die Taschen begrenzenden Kanten sind abgerundet, so daß die Verbindungen zwischen einer Tasche 61 und einer Leitung 62 während der Umdrehung der Welle allmählich errichtet und allmählich unterbrochen wird. In den Zylindern 55, Leitungen 62 und Taschen 61 befindet sich eine Flüssigkeit, z. B. öl. Bei der Umdrehung der Welle 80 werden die Nabe 54, der Arm 2 und die Zylinder 55 mitgenommen. Steht die Nabe 54 in der in Fig. 12 gezeichneten Lage im Verhältnis zu den Taschen 61 des feststehenden Schiebers 60, ist die Welle 80 mit dem Schwungrad 1 gekuppelt, indem die Flüssigkeit in den Zylinderräumen eingeschlossen ist, so daß sie als ein fester Kupplungsteil zwischen dem Arm 2 und den Kolben 56 wirkt. Steht der Arm 2 dagegen in einer solchen Lage, daß die Verbindung von einem zum andern der Zylinder 55 durch die Leitungen 62, und Taschen 61 offen ist, so kann Flüssigkeit von einem zum andern der Zylinder 55 geführt werden, so daß die Kupplung zwischen der Welle 80 und dem Schwungrad in der genannten Lage ausgelöst ist. Zufolge der abgerundeten Kanten 64 wird der Übergang von der ganz eingerückten zur ganz ausgerückten Lage sanft, so daß die Eigenschwingungszahl der Welle nach einer ununterbrochenen Kurve wechselt.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 10 und 11 ist 'das Schwungrad 1 ebenfalls drehbar um die Nabe 54 eines auf der Welle 80 festgekeilten Armes 2 angebracht. Dieser bildet Lager 67 für einen Zylinder 65, der aus zwei Teilen besteht, die zusammengeschraubt sind, indem die beiden einander zugekehrten Enden, wovon eines um das andere greift, mit Gewinden 66 versehen sind. Durch die Zusammenschraubung der beiden Teile des Zylinders 65 wird ein auf der Mitte einer Blattfeder 69 ausgeformter Kragen 68 zwischen der Endfläche des einen und einer Schulter des anderen Teils festgehalten. Die Blattfeder 69 hat an jedem ihrer Enden ein Auge 70, welche Augen mittels Bolzen 71 in Buchsen 72 festgehalten werden, die drehbar in Lagern 73 im Schwungrad 1 angebracht sind. Der Zylinder 65 hat am einen Ende ein Kegelrad 74 im Eingriff mit einem koaxial mit der Welle 80 angebrachten feststehenden Kegelrad 75. Während der Umdrehung der Welle werden der Arm 2 und Zylinder 65 mit-

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genommen, und zufolge der Verbindung zwischen dem Schwungrad ι und der Welle 80 durch die Blattfeder 6g wird die Bewegung auf das Schwungrad 1 übertragen. Während der Umdrehung der Welle 80 rollt das Kegelrad 74 auf dem nicht an der Umdrehung teilnehmenden Kegelrad 75, wodurch der Zylinder 65 in Umdrehung um seine Achse versetzt wird/ Folglich steht die Blattfeder bald gleichlaufend mit, bald senkrecht zur Umdrehungsebene des Schwungrads 1, so daß die Bewegung wechselweise durch ein steifes Glied, nämlich wenn das Blatt der Blattfeder gleichlaufend mit der Umdrehungsebene steht, und bald durch ein nachgiebiges, federndes Glied, nämlich wenn das Blatt senkrecht zur Umdrehungsebene steht, übertragen wird, und zwischen diesen beiden Grenzfällen gibt es sanfte Übergänge, so daß die Eigenschwingungszahl der Welle sanft zwischen zwei Grenzwerten wechselt, indem sie während jeder Umdrehung eine gewisse, vom Verhältnis zwischen den Zahnanzahlen der beiden Kegelräder abhängige Anzahl Male durch die dazwischenliegenden Werte passiert.

Die Erfindung ist nicht an die gezeigten und beschriebenen Bauarten gebunden, sondern kann auf viele andere Weisen ausgeführt werden> ohne daß von ihrem Grundgedanken abgewichen wird.

Claims (5)

1. Patentansprüche:

   i. Anordnung zur Beseitigung oder Verminderung von Drehschwingungen in WeI-len, insbesondere Kurbelwellen für Brennkraftmaschinen, bei der eine auf der Welle drehbar angeordnete, an sich unveränderliche Schwungmasse, z. B. ein Schwungrad, die zu den mit der Welle fest verbun-

   4ü denen Schwungmassen mit festem oder veränderlichem Trägheitsmoment hinzutritt, angewendet wird, welche zusätzliche Schwungmasse mit der Welle so verbunden ist, daß ihr Beitrag zu deren Eigenschwingungszahl sich während der Umdrehung der Welle verändert, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche, an sich unveränderliche Schwungmasse, z. B. ein Schwungrad, durch eine elastische oder nachgiebige Verbindung mit der Welle verbunden ist, und daß Mittel oder Vorrichtungen vorgesehen sind, durch welche die Verbindung der zusätzlichen Masse mit der Welle innerhalb der Grenzen einer starren und losen Kupplung und damit der Beitrag. dieser Schwungmasse zu der Eigenschwingungszahl während der Umdrehung der Welle stetig und periodisch geändert werden kann.
2. 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle und die zusätzliche Schwungmasse, z. B. ein Schwungrad (1), durch ein Stangen- und Kurbelsystem (27-34 oder 2, 47-51) verbunden sind, welches während der Umdrehung der Welle periodisch Totpunktstellungen einnimmt, und in welches ein federndes Glied (35 oder 52) eingeschaltet ist, dessen Winkelstellung im Verhältnis zum Radius der Kurbel oder der Kurbein sich während der Umdrehung der Welle kontinuierlich ändert (Fig. 6 und 7).
3. 3. Anordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein an der Welle drehbar angebrachtes Sehwungrad (1), das mit der Welle durch eine mit Federn (59) kombinierte hydraulische Kupplung (54-63) verbunden ist, die während der Umdrehung der Welle abwechselnd mit gleichmäßigen Übergängen zwischen dem ein- und ausgerückten Zustand ein- und ausgerückt wird (Fig. 8 und 9).
4. 4. Anordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein auf der Welle drehbar angebrachtes Schwungrad (1), das an die Welle mittels einer oder mehrerer am Schwungrad befestigter Federn (26 oder 41) und auf diese Federn wirkender, mit der Welle umdrehender Kupplungsorgane (24, 25 oder 40, 42-46) befestigt ist, welche Organe ihre Stellung während der Umdrehung der Welle verändern, wodurch die Elastizität der Kupplung sich ständig verändert (Fig. 4 oder 5).
5. 5. Anordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein auf der Welle drehbar angebrachtes Schwungrad (i), das mit der Welle durch eine aus einer Blattfeder (69) bestehende Kupplung verbunden ist, welche Feder drehbar um ihre Längsachse angeordnet ist, um welche sie während der Umdrehung der Welle zum Umdrehen gebracht wird, so daß die Kupplung abwechselnd mit sanften Übergängen federnd oder steif ist (Fig. 10 und 11).

   Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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