WO1991002911A1 - Reciprocating gear, in particular for reciprocating piston engines - Google Patents

Reciprocating gear, in particular for reciprocating piston engines Download PDF

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WO1991002911A1
WO1991002911A1 PCT/EP1990/001244 EP9001244W WO9102911A1 WO 1991002911 A1 WO1991002911 A1 WO 1991002911A1 EP 9001244 W EP9001244 W EP 9001244W WO 9102911 A1 WO9102911 A1 WO 9102911A1
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push rod
pivot
housing
crank
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Motoren Werke Aktiengesellschaft Bayerische
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Fischer, Gert
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    • F01B9/00—Reciprocating-piston machines or engines characterised by connections between pistons and main shafts and not specific to preceding groups
    • F01B9/02—Reciprocating-piston machines or engines characterised by connections between pistons and main shafts and not specific to preceding groups with crankshaft
    • F01B9/026—Rigid connections between piston and rod; Oscillating pistons
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01B—MACHINES OR ENGINES, IN GENERAL OR OF POSITIVE-DISPLACEMENT TYPE, e.g. STEAM ENGINES
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    • F01B9/02—Reciprocating-piston machines or engines characterised by connections between pistons and main shafts and not specific to preceding groups with crankshaft
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00—Other engines
    • F02B75/16—Engines characterised by number of cylinders, e.g. single-cylinder engines
    • F02B75/18—Multi-cylinder engines
    • F02B75/24—Multi-cylinder engines with cylinders arranged oppositely relative to main shaft and of "flat" type
    • F02B75/246—Multi-cylinder engines with cylinders arranged oppositely relative to main shaft and of "flat" type with only one crankshaft of the "pancake" type, e.g. pairs of connecting rods attached to common crankshaft bearing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/22—Compensation of inertia forces
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H21/00—Gearings comprising primarily only links or levers, with or without slides
    • F16H21/10—Gearings comprising primarily only links or levers, with or without slides all movement being in, or parallel to, a single plane
    • F16H21/16—Gearings comprising primarily only links or levers, with or without slides all movement being in, or parallel to, a single plane for interconverting rotary motion and reciprocating motion
    • F16H21/18—Crank gearings; Eccentric gearings
    • F16H21/36—Crank gearings; Eccentric gearings without swinging connecting-rod, e.g. with epicyclic parallel motion, slot-and-crank motion

Definitions

  • the invention is based on DE-PS 883 540.
  • This document shows and describes lifting gears designed on the kinematic basis of a pair of cardan circles. If a small circle rolls without slip in a circle twice as large, then two circumferential points lying opposite each other on the diameter of the small circle execute rectilinear reciprocating movements directed orthogonally.
  • the connection of a push rod of a reciprocating piston machine via one of the circumferential points to an output shaft can be carried out either by the combination of two counter-controlled eccentrics or by a crankshaft with an eccentric.
  • the other circumferential point provided on one of the eccentrics interacts with a guide slide that is slidably guided in a machine housing.
  • DE-PS 883 540 shows how complex, however, realizable mass balancing can be in a cardan circuit pair or hypocycloid lifting gear.
  • this known lifting gear which instead of an orthogonal guide slide has a gear made of a ring gear with a pinion for counter-eccentric control, the circumferential point of the pinion which causes the oscillating movement of a push rod with a piston is regarded as a first center of mass , which is assigned a counter mass on the other circumferential point that oscillates perpendicular to it.
  • the known lifting gear comprises a primary eccentric connected to an output shaft in a rotationally fixed manner, on which a secondary eccentric connected to connecting rods is movably assigned in opposite directions via an auxiliary gear to the primary eccentric.
  • a secondary eccentric connected to connecting rods is movably assigned in opposite directions via an auxiliary gear to the primary eccentric.
  • the center of gravity of the aforementioned masses can be placed in the center of the primary eccentric by means of a first additional counter-mass on the secondary eccentric.
  • the center of gravity of the entire system is placed in the geometric axis of the main shaft or the ring gear by means of a second counterweight on the primary eccentric, whereby a statically and dynamically balanced lifting gear is achieved.
  • the counterweights used for dynamic compensation are subdivided into counterbalance pairs which are arranged essentially symmetrically to the push rod plane. This results disadvantageously in a relatively wide-construction and elaborately designed lifting gear.
  • Another disadvantage of this lifting gear is the additional mass, which, in addition to the oscillating mass, also increases the first and second counter masses, which makes the known lifting gear relatively heavy.
  • the invention has for its object to achieve a complete mass balance in a generic lifting gear in a simple manner with little construction.
  • the basic idea of the invention is to connect the disk-like pivot connecting a push rod to a crankshaft in a rotationally fixed manner with the pivot which engages slidably in transverse straight guides and to give these pivot overall a dimensioning which serves the oscillating mass balance, the crankshaft for rotational mass balance is provided with correspondingly arranged counterweights so that the overall center of gravity of the oscillating and rotating masses lies in the axis of the crankshaft. Since the guide and compensating pivots cause a system-specific rotation of the push rod or connecting pivot, which is opposite to the direction of rotation of the crankshaft, an expensive auxiliary gear mechanism consisting of a ring gear and pinion can advantageously be omitted.
  • crankshaft with a relatively large crank pin spacing offers the advantage of a relatively large distance between the two compensating and push rod pivot pins arranged diametrically eccentrically with respect to one another with a relatively small overlap for the mutual rotationally fixed connection. With this arrangement, an effective mass balance is achieved even with a small construction effort for the compensating pivots by a relatively large center of gravity.
  • guide blocks with sliding surfaces are preferably assigned to these pivot pins.
  • Fig. 1 is a double piston push rod with a
  • Fig. 2 the lifting gear in plan view.
  • a lifting gear 1 for a piston engine designed as a boxer engine comprises a common push rod 5 for pistons 3 in cylinders 4 arranged in alignment with one another.
  • This has a central receptacle 6 for the rotatable mounting of a disk-like pivot 7, which over an eccentric bearing bore 8 is rotatably connected to the crank pin 9 of a crankshaft 11 mounted in the housing 10 of the reciprocating piston machine 2.
  • the lifting gear 1, designed in the manner of a pair of cardan circles or a hypocycloid gear, on the push rod pivot 7 comprises, on both sides in the crank pin region, non-rotatably engaging pivot 12, which cooperate via guide stones 13 with straight guide 14 fixed to the housing and directed transversely to the oscillating push rod 5.
  • the aforementioned pivot pins 12 are designed as solid disk bodies and serve as such to compensate for the oscillating masses which are formed by the push rod 5, the pistons 3 arranged at both ends and the push rod pivot pin 7. To increase the compensating effect, the compensating pivot pins 12 can be provided with heavy metal inserts 15.
  • the latter is designed except for an area 16 for arranging a bearing bore 8 for the crank pin 9 and for a rotationally fixed connection with the compensating pivot pin 12.
  • the pivots 7 and 12 which are arranged diametrically eccentrically to one another, only overlap via the small area 16 for the rotationally fixed connection.
  • the area 16 of the push rod pivot 7 contributes as a rotating part to the action of the compensating pivot 12.
  • crankshaft 11 In order to compensate for the rotating masses of the lifting gear 1, the crankshaft 11 has counterweights 18 which act diametrically arranged on the compensating pivot pins 12 equipped with guide stones 13 and which have a common center of gravity of the rotating and oscillating lifting gear parts in the axis 17 of the crankshaft 11.
  • crankshaft 11 is constructed and has the compensating pivot 12 on the crank cheeks 19 which are arranged axially adjacent to one another and over the The outer circumference serves as a bearing journal for rotatable arrangement in crankshaft bearings 20 in the housing 10 of the reciprocating machine 2.
  • the two crank cheeks 19 are connected by the crank pin 9 pressed into each crank cheek 19, which passes through the compensating pivot pin 12 and the push rod pivot pin 7.
  • the counterweights 18 mentioned above are arranged on each crank arm 19 on the output shaft side.
  • the housing 10 can be formed from halves divided over the middle of the crankshaft bearing 20, each with one of the cylinders 4 arranged in alignment with one another.
  • each half of the housing 10 can have linear guides 14, which are arranged adjacent to the respective crankshaft bearing 20, with slideways 21 for the guide blocks 13 on the compensating pivot pin 12.
  • each crankshaft bearing 20, including the adjacent sliding tracks 21 can also be formed in a one-piece part 22 separate from the housing 10, the parts 22 that can be fixed between the mutually braced halves of the housing 10 are preassembled on the bearing journals of the respective crank web 19 of the built crankshaft 11
  • This configuration is suitable for pistons 3 arranged in one piece with the push rod 5.
  • the invention is suitable for both single and multi-cylinder engines, for. B. with four or eight cylinders.

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Abstract

L'invention concerne un mécanisme alternatif, notamment pour des moteurs à piston alternatif, se présentant sous la forme d'une paire de cercles de cardan ou d'un engrenage hypocycloïdal, dans lequel l'équilibrage total des masses est réalisé simplement et avec peu de composants structuraux. A cet effet, un tourillon discoïde (7) qui relie une bielle (5) à un vilebrequin (11) est relié de manière solidaire en rotation à des tourillons (12) qui s'engagent de manière coulissante dans des glissières transversales, et tous ces tourillons (12) sont dimensionnés de manière à assurer l'équilibre des masses en vibration. L'équilibre des masses en rotation est réalisé grâce au fait que le vilebrequin (11) est équipé de contrepoids disposés de manière appropriée, de sorte que le centre de gravité de toutes les masses en vibration et en rotation se situe dans l'axe du vilebrequin.The invention relates to an alternative mechanism, in particular for reciprocating piston engines, in the form of a pair of cardan circles or of a hypocycloidal gear, in which the total balancing of the masses is carried out simply and with little of structural components. For this purpose, a discoid pin (7) which connects a connecting rod (5) to a crankshaft (11) is connected in a rotationally fixed manner to pins (12) which engage in sliding manner in transverse slides, and all these pins (12) are dimensioned so as to ensure the balance of the masses in vibration. The balance of the rotating masses is achieved by the fact that the crankshaft (11) is equipped with counterweights arranged in an appropriate manner, so that the center of gravity of all the vibrating and rotating masses is located in the axis of the crankshaft.

Description

Hubgetriebe, insbesondere für HubkolbenmaschinenHoist gear, in particular for reciprocating machines
Die Erfindung geht gemäß dem Oberbegriff des Hauptan¬ spruches von der DE-PS 883 540 aus.According to the preamble of the main claim, the invention is based on DE-PS 883 540.
Diese Schrift zeigt und beschreibt auf der kinematischen Grundlage eines Kardankreispaares ausgebildete Hubge¬ triebe. Rollt nämlich ein kleiner Kreis schlupffrei in einem doppelt so großen Kreis ab, so führen zwei auf dem Durchmesser des kleinen Kreises einander gegenüberlie- gende Umfangspunkte zueinander orthogonal gerichtete, geradlinige Hin- und Herbewegungen aus. Die Verbindung einer Schubstange einer Hubkolbenmaschine über einen der Umfangspunkte mit einer Abtriebswelle kann entweder durch die Kombination zweier gegensinnig gesteuerter Exzenter oder durch eine Kurbelwelle mit einem Exzenter erfolgen. Der andere, an einem der Exzenter vorgesehene Umfangspunkt wirkt dagegen mit einem gleitbeweglich in einem Maschinengehäuse geführten Führungsschieber zusammen.This document shows and describes lifting gears designed on the kinematic basis of a pair of cardan circles. If a small circle rolls without slip in a circle twice as large, then two circumferential points lying opposite each other on the diameter of the small circle execute rectilinear reciprocating movements directed orthogonally. The connection of a push rod of a reciprocating piston machine via one of the circumferential points to an output shaft can be carried out either by the combination of two counter-controlled eccentrics or by a crankshaft with an eccentric. The other circumferential point provided on one of the eccentrics, on the other hand, interacts with a guide slide that is slidably guided in a machine housing.
Weiter wird in der eingangs genannten DE-PS 883 540 in der Zeichnungsbeschreibung ausgeführt, daß zwar bei einem derartigen Hubgetriebe stets ein vollständiger Massenausgleich ausgeführt werden kann, jedoch geeignete Maßnahmen hierfür weder gezeigt noch beschrieben sind. Wie aufwendig jedoch ein realisierbarer Massenausgleich bei einem Kardankreispaar bzw. Hypozykloiden-Hubgetriebe sein kann, geht aus der DE-PS 27 20 284 hervor. Bei diesem bekannten Hubgetriebe, das anstelle eines ortho- gonalen FührungsSchiebers ein aus einem Hohlrad mit Ritzel gebildetes Getriebe zur gegensinnigen Exzenter¬ steuerung aufweist, wird der die oszillierende Bewegung einer Schubstange mit einem Kolben bewirkende Umfangs- punkt des Ritzels als ein erstes Massenzentrum betrach- tet, dem eine Gegenmasse auf dem anderen, senkrecht dazu oszillierenden Umfangspunkt zugeordnet ist. Weiter werden diese beiden Massenzentren in der Achse des Ritzels vereinigt gedacht, der eine diametral gegenüber¬ liegende und um die Mitte des Hohlrades kreisende Gegenmasse zugeordnet ist. Damit ist ein um die Achse des Hohlrades bzw. um eine koaxiale Achse einer Ab¬ triebswelle statisch und dynamisch ausgeglichenes Hubgetriebe hinsichtlich seiner rotierenden und oszil¬ lierenden Massen erreicht.Furthermore, in the above-mentioned DE-PS 883 540 in the description of the drawing, it is stated that although such a lifting gear can always carry out a complete mass balance, suitable measures for this are neither shown nor described. DE-PS 27 20 284 shows how complex, however, realizable mass balancing can be in a cardan circuit pair or hypocycloid lifting gear. In this known lifting gear, which instead of an orthogonal guide slide has a gear made of a ring gear with a pinion for counter-eccentric control, the circumferential point of the pinion which causes the oscillating movement of a push rod with a piston is regarded as a first center of mass , which is assigned a counter mass on the other circumferential point that oscillates perpendicular to it. Furthermore, these two mass centers are thought to be united in the axis of the pinion, which is assigned a diametrically opposed counter-mass that circles around the center of the ring gear. A lifting gear which is statically and dynamically balanced about the axis of the ring gear or about a coaxial axis of an output shaft is thus achieved with regard to its rotating and oscillating masses.
Zur Verwirklichung dieses Massenausgleiches nach dem Prinzip der fortschreitenden Bildung von SchwerZentren durch Wahl entsprechender Gegengewichte umfaßt das bekannte Hubgetriebe einen mit einer Abtriebswelle drehfest verbundenen Primärexzenter, auf dem ein mit Schubstangen verbundener Sekundärexzenter über ein Hilfsgetriebe zum Primärexzenter gegensinnig beweglich zugeordnet ist. Für den Massenausgleich wird dabei davon ausgegangen, daß die Bewegung des Mittelpunkts des Sekundärexzenters aus einer Überlagerung der Drehbewe- gungen des Mittelpunktes des Primärexzenters um die Antriebswelle und des Mittelpunktes des Sekundärexzen¬ ters um den Mittelpunkt des Primärexzenters resultiert. Der hin und her bewegbaren Masse dieses Hubgetriebes wird eine Zusatzmasse hinzugefügt, durch die der Schwer- punkt des oszillierenden Systems in den Mittelpunkt des Sekundärexzenters gelegt wird. Dadurch kann durch eine erste zusätzliche Gegenmasse am Sekundärexzenter der Schwerpunkt der vorerwähnten Massen in den Mittelpunkt des Primärexzenters gelegt werden. Durch eine zweite Gegenmasse am Primärexzenter ist der Schwerpunkt des gesamten Systems in die geometrische Achse der Haupt¬ welle bzw. des Hohlrades gelegt, womit ein statisch und dynamisch vollkommen ausgewuchtetes Hubgetriebe erzielt ist.To achieve this mass balance based on the principle of progressive formation of heavy centers by choosing appropriate counterweights, the known lifting gear comprises a primary eccentric connected to an output shaft in a rotationally fixed manner, on which a secondary eccentric connected to connecting rods is movably assigned in opposite directions via an auxiliary gear to the primary eccentric. For the mass balance it is assumed that the movement of the center of the secondary eccentric results from a superposition of the rotary movements of the center of the primary eccentric around the drive shaft and the center of the secondary eccentric around the center of the primary eccentric. An additional mass is added to the reciprocating mass of this lifting gear, through which the center of gravity of the oscillating system is in the center of the Secondary eccentric is placed. As a result, the center of gravity of the aforementioned masses can be placed in the center of the primary eccentric by means of a first additional counter-mass on the secondary eccentric. The center of gravity of the entire system is placed in the geometric axis of the main shaft or the ring gear by means of a second counterweight on the primary eccentric, whereby a statically and dynamically balanced lifting gear is achieved.
Wie die in den Zeichnungen der DE-PS 27 20 284 darge¬ stellten Ausführungsbeispiele aufzeigen, sind die zum dynamischen Ausgleich dienenden Gegenmassen in zur Schubstangenebene im wesentlichen symmetrisch angeord¬ neten Gegenmassenpaaren unterteilt. Dies ergibt in nachteiliger Weise ein relativ breitbauendes und auf¬ wendig gestaltetes Hubgetriebe. Weiter nachteilig bei diesem Hubgetriebe ist die Zusatzmasse, die neben der oszillierenden Masse auch die erste und zweite Gegen¬ masse vergrößert, wodurch das bekannte Hubgetriebe relativ schwer wird.As the exemplary embodiments shown in the drawings of DE-PS 27 20 284 show, the counterweights used for dynamic compensation are subdivided into counterbalance pairs which are arranged essentially symmetrically to the push rod plane. This results disadvantageously in a relatively wide-construction and elaborately designed lifting gear. Another disadvantage of this lifting gear is the additional mass, which, in addition to the oscillating mass, also increases the first and second counter masses, which makes the known lifting gear relatively heavy.
Zur Verringerung der vorbeschriebenen Nachteile des bekannten Hubgetriebes wird gemäß der DE-OS 32 32 100 vorgeschlagen, bei einem derartigen Hubgetriebe für eine Hubkolbenmaschine keine Zusatzmasse zu der im wesent- liehen aus Kolben und Schubstange bestehenden, oszil¬ lierenden Masse vorzusehen. Durch die mit dem Fortfall der Zusatzmasse verbundene Gewichtsreduzierung können auch die erste und zweite Gegenmasse kleiner dimensio¬ niert werden, wobei der Schwerpunkt der oszillierenden Masse in den Mittelpunkt des Sekundärexzenters verscho¬ ben wird. Da jedoch auch dieses Hubgetriebe einen Primär- und einen Sekundär-Exzenter umfaßt und die Gegenmassen paarweise symmetrisch zur Schubstangenebene anzuordnen sind, ergibt sich auch hier der Nachteil eines relativ breitbauenden Getriebes, insbesondere für eine Hubkolbenmaschine. Beiden bekannten Hubgetrieben gemeinsam ist schließlich der Nachteil der relativ bauaufwendigen Hilfsgetriebe.In order to reduce the above-described disadvantages of the known lifting gear, it is proposed according to DE-OS 32 32 100 not to provide additional mass to the oscillating mass consisting essentially of piston and push rod in such a lifting gear for a reciprocating piston machine. As a result of the weight reduction associated with the elimination of the additional mass, the first and second counter masses can also be dimensioned smaller, the center of gravity of the oscillating mass being shifted into the center of the secondary eccentric. However, since this lifting gear also comprises a primary and a secondary eccentric and the counterweights have to be arranged symmetrically in pairs to the connecting rod plane, the disadvantage also arises here of a relatively wide construction gear, especially for a reciprocating piston machine. Both known lifting gearboxes share the disadvantage of the relatively expensive auxiliary gearbox.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem gattungsgemäßen Hubgetriebe auf einfache Weise mit geringem Bauaufwand einen vollständigen Massenausgleich zu erzielen.The invention has for its object to achieve a complete mass balance in a generic lifting gear in a simple manner with little construction.
Diese Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruches 1 gelöst. Der Grundgedanke der Erfindung ist, den eine Schubstange mit einer Kurbelwelle verbin¬ denden, scheibenartigen Drehzapfen mit den in querge¬ richteten Geradführungen gleitbeweglich eingreifenden Drehzapfen drehfest zu verbinden und diesen Drehzapfen insgesamt eine dem oszillierenden Massenausgleich dienende Dimensionierung zu geben, wobei die Kurbelwelle zum rotatorischen Massenausgleich mit entsprechend angeordneten Gegengewichten versehen ist, so daß der Gesamt-Schwerpunkt der oszillierenden und rotierenden Massen in der Achse der Kurbelwelle liegt. Da die Führungs- und Ausgleichs-Drehzapfen systembedingt eine zur Drehrichtung der Kurbelwelle gegensinnige Drehung des Schubstangen- bzw. Verbindungs-Drehzapfens bewirken, kann in vorteilhafter Weise ein aufwendiges Hilfsge- triebe aus Hohlrad und Ritzel entfallen. Die Verwendung einer Kurbelwelle gibt bei relativ großem Hubzapfenab¬ stand den Vorteil eines relativ großen Abstandes der beiden zueinander diametral exzentrisch angeordneten Ausgleichs- und Schubstangen-Drehzapfen bei relativ kleiner Uberdeckung zur gegenseitigen drehfesten Ver¬ bindung. Mit dieser Anordnung wird auch bei kleinem Bauaufwand für die Ausgleichs-Drehzapfen durch relativ großem Schwerpunktsabstand ein wirkungsvoller Massen¬ ausgleich erreicht. Um eine Linienberührung mit hoher Pressung zwischen den Ausgleichs-Drehzapfen und den gehäuseseitigen Gleitbah¬ nen zu vermeiden, sind diesen Drehzapfen vorzugsweise Führungssteine mit Gleitflächen zugeordnet.This object is achieved with the characterizing features of main claim 1. The basic idea of the invention is to connect the disk-like pivot connecting a push rod to a crankshaft in a rotationally fixed manner with the pivot which engages slidably in transverse straight guides and to give these pivot overall a dimensioning which serves the oscillating mass balance, the crankshaft for rotational mass balance is provided with correspondingly arranged counterweights so that the overall center of gravity of the oscillating and rotating masses lies in the axis of the crankshaft. Since the guide and compensating pivots cause a system-specific rotation of the push rod or connecting pivot, which is opposite to the direction of rotation of the crankshaft, an expensive auxiliary gear mechanism consisting of a ring gear and pinion can advantageously be omitted. The use of a crankshaft with a relatively large crank pin spacing offers the advantage of a relatively large distance between the two compensating and push rod pivot pins arranged diametrically eccentrically with respect to one another with a relatively small overlap for the mutual rotationally fixed connection. With this arrangement, an effective mass balance is achieved even with a small construction effort for the compensating pivots by a relatively large center of gravity. In order to avoid line contact with high pressure between the compensating pivot pin and the housing-side slide tracks, guide blocks with sliding surfaces are preferably assigned to these pivot pins.
In Unteransprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung beschrieben. Um die Abmessungen der Aus¬ gleichs-Drehzapfen kleinhalten zu können, können diese nach Anspruch 2 mit Schwermetalleinsätzen versehen sein. Um ferner den oszillierenden Anteil des Schubstangen- Drehzapfens gefingzuhalten, wird dieser in wenig bean¬ spruchten Bereichen nach Anspruch 3 erleichtert ausge¬ führt. Um ferner die für das erfindungsgemäße Hubge¬ triebe vorgesehene, gebaute Kurbelwelle möglichst kurz gestalten zu können, sind nach Anspruch 4 die Kurbel- wangen zugleich als Lagerzapfen ausgebildet. An diese schließen sich jeweils abtriebswellenseitig nach An¬ spruch 5 die zu den Ausgleichs-Drehzapfen diametral angeordneten Gegengewichte an. Anspruch 6 beschreibt eine an beiden Enden vorzugsweise lösbar angeordnete Kolben tragende Schubstange für eine insbesondere als Boxermotor gestaltete Hubkolbenmaschine, während in Anspruch 7 ein hierfür ausgestaltetes Gehäuse beschrie¬ ben ist. Der Vorteil ist in der entsprechenden hälftigen Gestaltung des Gehäuses zu sehen, die eine einwandfreie Bearbeitung der Gleitbahnen für die Führungssteine der Ausgleichs-Drehzapfen gewährleistet. Schließlich ist in Anspruch 8 eine davon abweichende Ausgestaltung aufge¬ zeigt, bei der das jeweilige Kurbelwellenlager und die diesem benachbarten Gleitbahnen jeweils in einem geson- derten Teil ausgebildet sind, das zwischen den gegen¬ einander verspannten Gehäusehälften fixiert wird. Der Vorteil der gesonderten, auf Lagerzapfen einer gebauten Kurbelwelle vormontierbaren Teile liegt darin, daß bei an der Schubstage beidendig einstückig angeordneten Kolben (Boxermotor) die Gehäusehälften ohne Schwierig¬ keit zusammenfügbar sind.Advantageous embodiments of the invention are described in subclaims. In order to be able to keep the dimensions of the compensating pivots small, they can be provided with heavy metal inserts. In order to further keep the oscillating portion of the push rod pivot pin, it is designed to be relieved in less stressed areas. In order to be able to make the built crankshaft provided for the lifting gear according to the invention as short as possible, the crank webs are at the same time designed as bearing journals. The counterweights arranged diametrically to the compensating pivots are connected to each of these on the output shaft side. Claim 6 describes a push rod, preferably detachably arranged at both ends, for a reciprocating piston machine designed in particular as a boxer engine, while claim 7 describes a housing designed for this purpose. The advantage can be seen in the corresponding half design of the housing, which ensures that the slideways for the guide blocks of the compensating pivot pins are properly machined. Finally, claim 8 shows a different configuration, in which the respective crankshaft bearing and the slideways adjacent to it are each formed in a separate part which is fixed between the mutually clamped housing halves. The advantage of the separate parts that can be preassembled on a journal of a built crankshaft is that they are arranged in one piece on the pushing days Piston (boxer engine) the housing halves can be joined together without difficulty.
Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung darge¬ stellten Ausführungsbeispiels beschrieben. Es zeigt:The invention is described with reference to an embodiment shown in the drawing. It shows:
Fig. 1 eine Doppelkolben-Schubstange mit einemFig. 1 is a double piston push rod with a
Verbindungs-Drehzapfen zum Hubzapfen einer Kurbelwelle sowie einen Ausgleichs-Drehzapfen mit Führungsstein des Hubgetriebes gemäß der Linie I-I der Fig. 2,Connecting pivot pin for crank pin of a crankshaft and a compensating pivot pin with guide block of the lifting gear according to the line I-I of FIG. 2,
Fig. 2 das Hubgetriebe in Draufsicht.Fig. 2, the lifting gear in plan view.
Ein Hubgetriebe 1 für eine als Boxermotor ausgebildete, lediglich teilweise dargestellte Hubkolbenmaschine 2 umfaßt für Kolben 3 in miteinander fluchtend angeordne¬ ten Zylindern 4 eine gemeinsame Schubstange 5. Diese weist mittig eine Aufnahme 6 zur drehbeweglichen Lage¬ rung eines scheibenartigen Drehzapfens 7 auf, der über eine exzentrische Lagerbohrung 8 mit dem Hubzapfen 9 einer im Gehäuse 10 der Hubkolbenmaschine 2 gelagerten Kurbelwelle 11 in drehbeweglicher Verbindung steht. Weiter umfaßt das nach Art eines Kardankreispaares bzw. eines Hypozykloidengetriebes gestaltete Hubgetriebe 1 am Schubstangen-Drehzapfen 7 beiderseits im Hubzapfenbe¬ reich drehfest angreifende Drehzapfen 12, die über Führungssteine 13 mit quer zur oszillierenden Schub- stange 5 gerichteten, gehäusefesten Geradführungen 14 zusammenwirken.A lifting gear 1 for a piston engine designed as a boxer engine, only partially shown, comprises a common push rod 5 for pistons 3 in cylinders 4 arranged in alignment with one another. This has a central receptacle 6 for the rotatable mounting of a disk-like pivot 7, which over an eccentric bearing bore 8 is rotatably connected to the crank pin 9 of a crankshaft 11 mounted in the housing 10 of the reciprocating piston machine 2. Furthermore, the lifting gear 1, designed in the manner of a pair of cardan circles or a hypocycloid gear, on the push rod pivot 7 comprises, on both sides in the crank pin region, non-rotatably engaging pivot 12, which cooperate via guide stones 13 with straight guide 14 fixed to the housing and directed transversely to the oscillating push rod 5.
Kinematisch bewirken diese Drehzapfen 12 in bekannterKinematically these pivots 12 effect in a known manner
Weise eine zur Drehrichtung der Kurbelwelle 11 bzw. desWay to the direction of rotation of the crankshaft 11 or
Hubzapfens 9 gegensinnige Drehrichtung des Schubstan- gen-Drehzapfens 7 und damit die geradlinig oszillierende Bewegung der Schubstange 5 mit an ihren Enden angeord¬ neten Kolben 3.Crank pin 9 opposite direction of rotation of the push rod pivot pin 7 and thus the straight oscillating Movement of the push rod 5 with pistons 3 arranged at its ends.
Die vorgenannten Drehzapfen 12 sind als Vollscheiben- körper ausgebildet und dienen als solche dem Ausgleich der oszillierenden Massen, die von der Schubstange 5, den beidendig angeordneten Kolben 3 sowie dem Schub¬ stangen-Drehzapfen 7 gebildet sind. Zur Steigerung der Ausgleichswirkung können die Ausgleichs-Drehzapfen 12 mit Schwermetalleinεätzen 15 versehen sein.The aforementioned pivot pins 12 are designed as solid disk bodies and serve as such to compensate for the oscillating masses which are formed by the push rod 5, the pistons 3 arranged at both ends and the push rod pivot pin 7. To increase the compensating effect, the compensating pivot pins 12 can be provided with heavy metal inserts 15.
Zur Reduzierung des oszillierenden Massenanteils des Schubstangen-Drehzapfens 7 ist dieser bis auf einen Bereich 16 zur Anordnung einer Lagerbohrung 8 für den Hubzapfen 9 und zur drehfesten Verbindung mit den Ausgleichs-Drehzapfen 12 ausgenommen gestaltet.In order to reduce the oscillating mass fraction of the push rod pivot 7, the latter is designed except for an area 16 for arranging a bearing bore 8 for the crank pin 9 and for a rotationally fixed connection with the compensating pivot pin 12.
Um bei kleinem Bauaufwand für die Ausgleichs-Drehzap¬ fen 12 durch relativ großen Schwerpunktsabs and einen wirkungsvollen Ausgleich zu erreichen, überdecken sich die zueinander diametral exzentrisch angeordneten Drehzapfen 7 und 12 lediglich über den kleingestalteten Bereich 16 zur drehfesten Verbindung. Der Bereich 16 des Schubstangen-Drehzapfens 7 trägt als rotierender Anteil zur Wirkung der Ausgleichs-Drehzapfen 12 bei.In order to achieve an effective compensation with a relatively small construction effort for the compensation pivots 12 by means of a relatively large center of gravity, the pivots 7 and 12, which are arranged diametrically eccentrically to one another, only overlap via the small area 16 for the rotationally fixed connection. The area 16 of the push rod pivot 7 contributes as a rotating part to the action of the compensating pivot 12.
Zum Ausgleich der rotierenden Massen des Hubgetriebes 1 weist die Kurbelwelle 11 zu den mit Führungssteinen 13 bestückten Ausgleichs-Drehzapfen 12 diametral angeord¬ nete, einen gemeinsamen Schwerpunkt der rotierenden und oszillierenden Hubgetriebeteile in der Achse 17 der Kurbelwelle 11 bewirkende Gegengewichte 18 auf.In order to compensate for the rotating masses of the lifting gear 1, the crankshaft 11 has counterweights 18 which act diametrically arranged on the compensating pivot pins 12 equipped with guide stones 13 and which have a common center of gravity of the rotating and oscillating lifting gear parts in the axis 17 of the crankshaft 11.
Wie aus Fig. 2 ersichtlich, ist die Kurbelwelle 11 gebaut und weist den Ausgleichs-Drehzapfen 12 axial benachbart angeordnete Kurbelwangen 19 auf, die über den Außenumfang als Lagerzapfen zur drehbeweglichen Anord¬ nung in Kurbelwellenlagern 20 im Gehäuse 10 der Hubkol¬ benmaschine 2 dienen. Die beiden Kurbelwangen 19 ver¬ bindet der in jede Kurbelwange 19 eingepreßte Hub- zapfen 9, der die Ausgleichs-Drehzapfen 12 und den Schubstangen-Drehzapfen 7 durchsetzt. Die weiter oben genannten Gegengewichte 18 sind an jeder Kurbelwange 19 jeweils abtriebswellenseitig angeordnet.As can be seen from FIG. 2, the crankshaft 11 is constructed and has the compensating pivot 12 on the crank cheeks 19 which are arranged axially adjacent to one another and over the The outer circumference serves as a bearing journal for rotatable arrangement in crankshaft bearings 20 in the housing 10 of the reciprocating machine 2. The two crank cheeks 19 are connected by the crank pin 9 pressed into each crank cheek 19, which passes through the compensating pivot pin 12 and the push rod pivot pin 7. The counterweights 18 mentioned above are arranged on each crank arm 19 on the output shaft side.
Das nicht näher aufgezeigte Gehäuse 10 kann aus über Mitte Kurbelwellenlager 20 geteilte Hälften mit je einem der miteinander fluchtend angeordneten Zylinder 4 gebildet sein. Hierbei kann jede Hälfte des Gehäuses 10 dem jeweiligen Kurbelwellenlager 20 benachbart angeord¬ nete Geradführungen 14 mit Gleitbahnen 21 für die Führungssteine 13 auf den Ausgleichs-Drehzapfen 12 aufweisen.The housing 10, not shown in more detail, can be formed from halves divided over the middle of the crankshaft bearing 20, each with one of the cylinders 4 arranged in alignment with one another. In this case, each half of the housing 10 can have linear guides 14, which are arranged adjacent to the respective crankshaft bearing 20, with slideways 21 for the guide blocks 13 on the compensating pivot pin 12.
Wie jedoch aus Fig. 2 hervorgeht, kann jedes Kurbelwel¬ lenlager 20 einschließlich der benachbarten Gleitbah¬ nen 21 auch in einem vom Gehäuse 10 gesonderten, ein- stückigen Teil 22 ausgebildet sein, wobei die zwischen den gegeneinander verspannten Hälften des Gehäuses 10 fixierbaren Teile 22 auf den Lagerzapfen der jeweiligen Kurbelwange 19 der gebauten Kurbelwelle 11 vormontiert sind. Diese Ausgestaltung bietet sich bei mit der Schubstange 5 einstückig angeordneten Kolben 3 an.However, as can be seen from FIG. 2, each crankshaft bearing 20, including the adjacent sliding tracks 21, can also be formed in a one-piece part 22 separate from the housing 10, the parts 22 that can be fixed between the mutually braced halves of the housing 10 are preassembled on the bearing journals of the respective crank web 19 of the built crankshaft 11 This configuration is suitable for pistons 3 arranged in one piece with the push rod 5.
Die Erfindung ist sowohl für ein- wie auch für mehr- zylindrige Motoren geeignet, z. B. mit vier oder acht Zylindern. The invention is suitable for both single and multi-cylinder engines, for. B. with four or eight cylinders.

Claims

Patentansprüche Claims
1. Hubgetriebe, insbesondere für Hubkolbenmaschinen, mit einer Maschinenwelle (11) in Antriebsverbindung mit zueinander diametral exzentrisch angeordneten, drehfest miteinander verbundenen Drehzapfen (7,12), die mit in einem Gehäuse (10) in zueinander senkrechten Geradführungen verlagerbaren Schubteilen (Schub- stange 5 mit Kolben 3; Führungssteine 13) drehbe¬ weglich verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß in einer mit einem Kolben (3) ausgerüsteten Schubstange (5) ein scheibenartiger Drehzapfen (7) gelagert ist zur drehbeweglichen Verbindung mit dem exzentrisch angreifenden Hubzapfen (9) einer im Gehäuse (10) gelagerten Kurbelwelle (11) , - wobei im Hubzapfenbereich beiderseits des Schub¬ stangen-Drehzapfens (7) drehfest angreifende, quer zur Schubstange (5) geradlinig geführte Dreh¬ zapfen (12) als einem Massenausgleich des Hubge¬ triebes (1) dienende Vollscheibenkörper ausgebil¬ det sind, und die Kurbelwelle (11) zu den ggf. mit Führungsstei- nen (13) bestückten Ausgleichs-Drehzapfen (12) diametral angeordnete, einen gemeinsamen Schwer¬ punkt der rotierenden und oszillierenden Hubge- triebeteile in der Achse (17) der Kurbelwelle (11) bewirkende Gegengewichte (18) aufweist.1. Lifting gear, in particular for reciprocating piston machines, with a machine shaft (11) in a drive connection with diametrically eccentrically arranged, non-rotatably connected pivots (7, 12), which have push parts (push rod) which can be displaced in a housing (10) in straight guides perpendicular to one another 5 with piston 3; guide blocks 13) are movably connected, characterized in that a disc-like pivot pin (7) is mounted in a push rod (5) equipped with a piston (3) for the rotatable connection to the eccentrically acting crank pin (9) a crankshaft (11) mounted in the housing (10), - in the crank pin area on both sides of the push rod pivot pin (7) non-rotatably acting pivot pin (12) which is guided in a straight line transversely to the push rod (5), as a mass balance of the lifting gear (1) serving full-disk bodies are formed, and the crankshaft (11) to the possibly equipped with guide stones (13) Compensating pivot pin (12) arranged diametrically, a common center of gravity of the rotating and oscillating lifting drive parts in the axis (17) of the crankshaft (11) causing counterweights (18).
2. Hubgetriebe nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeich¬ net, daß die Ausgleichs-Drehzapfen (12) mit Schwer- metalleinsätzen (15) versehen sind.2. Hoist gear according to claim 1, characterized gekennzeich¬ net that the compensating pivot (12) are provided with heavy metal inserts (15).
3. Hubgetriebe nach den Ansprüchen 1 bis 2 , dadurch gekennzeichnet, daß der Schubstangen-Drehzapfen (7) in einem dem Hubzapfen (9) gegenüberliegenden Bereich mit Ausnehmungen gestaltet ist.3. Hoist gear according to claims 1 to 2, characterized in that the push rod pivot (7) is designed in a region opposite the crank pin (9) with recesses.
4. Hubgetriebe nach den Ansprüchen 1 bis 3,4. lifting gear according to claims 1 to 3,
- gekennzeichnet durch eine gebaute Kurbelwelle (11) mit den Ausgleichs-Drehzapfen (12) axial benachbart angeordneten, als Lagerzapfen gestalteten Kurbel¬ wangen (19) , von denen - wenigstens eine Kurbelwange mit dem Hubzapfen (9) über einen Preß-Sitz in dx^ehfester Verbindung steht.- Characterized by a built crankshaft (11) with the compensating pivot pins (12) arranged axially adjacent, designed as bearing pins crank cheeks (19), of which - at least one crank cheek with the crank pin (9) via a press fit in dx ^ Marriage is established.
5. Hubgetriebe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich¬ net, daß die Kurbelwelle (11) an jeder Kurbelwan- ge (19) jeweils abtriebswellenseitig angeordnete Gegengewichte (18) aufweist.5. Hoist gear according to claim 4, characterized gekennzeich¬ net that the crankshaft (11) on each crank arm (19) each arranged on the output shaft side counterweights (18).
6. Hubgetriebe nach den Ansprüchen 1 bis 5 , gekenn¬ zeichnet durch eine an beiden Enden Kolben (3) tragende Schubstange (5) mit mittig angeordneter Aufnahme (6) für den Verbindungs-Drehzapfen (7) zur Kurbelwelle (11) .6. Lifting gear according to claims 1 to 5, gekenn¬ characterized by a piston (3) carrying push rod (5) with a centrally arranged receptacle (6) for the connecting pivot (7) to the crankshaft (11).
7. Hubgetriebe nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (10) aus über Mitte Kurbelwellen- lager (20) geteilte Hälften mit je einem der miteinander fluchtend angeordneten Zylinder (4) gebildet ist, wobei das Gehäuse (10) den Kurbelwellenlagern (20) benachbart und zur oszillierenden Schubstange (5) quergerichtet angeordnete Geradführungen (14) mit Gleitbahnen (21) für die Führungssteine (13) auf den Ausgleichs-Drehzapfen (12) aufweist.7. Hoist gear according to claims 1 to 6, characterized in that the housing (10) from the middle of the crankshaft bearing (20) divided halves, each with one of the Cylinder (4) arranged in alignment with one another is formed, the housing (10) adjacent to the crankshaft bearings (20) and straight guides (14) arranged transversely to the oscillating push rod (5) with slideways (21) for the guide blocks (13) on the compensating Has pivot (12).
8. Hubgetriebe nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, - daß jedes Kurbelwellenlager (20) einschließlich der benachbarten Gleitbahnen (21) in einem vom Gehäu¬ se (10) gesonderten, einstückigen Teil (22) ausge¬ bildet ist, und daß die zwischen den gegeneinander verspannten Gehäusehälften fixierbaren Teile (22) auf dem Lagerzapfen der jeweiligen Kurbelwange (19) der gebauten Kurbelwelle (11) vormontiert sind. 8. Jack mechanism according to claims 1 to 7, characterized in that - each crankshaft bearing (20) including the adjacent slideways (21) is formed in a separate one-piece part (22) from the housing (10), and that the parts (22) which can be fixed between the housing halves braced against one another are preassembled on the bearing journal of the respective crank arm (19) of the built crankshaft (11).
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