DE102013021391A1 - Method for manufacturing crankshaft, involves arranging interconnected shaft portions over separating point in which positioning element is introduced, by which shaft portions are positioned relative to each other - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Welle, insbesondere einer Kurbelwelle, gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.The invention relates to a method for producing a shaft, in particular a crankshaft, according to the preamble of patent claim 1.
Ein solches Verfahren zum Herstellen einer Welle, insbesondere einer Kurbelwelle, ist beispielsweise der
Das Bruchtrennen bietet den Vorteil, dass beim Bruchtrennen der Welle jeweilige Bruchflächen entstehen. Mit anderen Worten weist ein erstes der Wellenteile eine erste Bruchfläche und das zweite Wellenteil eine zweite Bruchfläche auf. Diese Bruchflächen sind einzigartig, so dass nur diese beiden Bruchflächen zusammenpassen. Es hat sich jedoch gezeigt, dass eine solche gebaute Welle, insbesondere Kurbelwelle, hohe Toleranzen im zusammengebauten Zustand aufweist.The fracture separation offers the advantage that breaking fractures of the shaft produce respective fracture surfaces. In other words, a first of the shaft parts has a first fracture surface and the second shaft part has a second fracture surface. These fracture surfaces are unique, so that only these two fracture surfaces fit together. However, it has been found that such a built shaft, in particular crankshaft, has high tolerances in the assembled state.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren zum Herstellen einer Welle der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass diese Toleranzen auf einfache und kostengünstige Weise besonders gering gehalten werden können.Object of the present invention is therefore to develop a method for producing a shaft of the type mentioned in such a way that these tolerances can be kept very low in a simple and cost-effective manner.
Diese Aufgabe wird durch eine Welle mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.This object is achieved by a shaft having the features of patent claim 1. Advantageous embodiments with expedient and non-trivial developments of the invention are specified in the remaining claims.
Um ein Verfahren der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art derart weiterzuentwickeln, dass sich Toleranzen einer gebauten Welle, insbesondere einer gebauten Kurbelwelle, auf besonders einfache und kostengünstige Weise besonders gering halten lassen, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass die miteinander verbundenen Wellenteile mit wenigstens einer sich über die Trennstelle hinweg erstreckenden Aufnahme versehen werden, in welche nach einem Trennen der Wellenteile wenigstens ein Positionierungselement eingebracht wird, mittels welchem die Wellenteile beim Zusammensetzen relativ zueinander positioniert werden. Mit anderen Worten werden die Wellenteile in einem miteinander verbundenen Zustand, das heißt bevor der Wellenteile voneinander getrennt werden, mit der Aufnahme versehen. Beim anschließenden Zusammensetzen dienen die Aufnahme und das Positionierungselement zum Ausrichten der Wellenteile relativ zueinander.In order to develop a method specified in the preamble of claim 1 type such that tolerances of a built shaft, especially a built crankshaft, keep particularly low in a particularly simple and cost-effective manner, it is provided according to the invention that the interconnected shaft parts with at least one be provided over the separation point away extending recording, in which after a separation of the shaft parts at least one positioning element is introduced, by means of which the shaft parts are positioned relative to each other during assembly. In other words, the shaft parts in an interconnected state, that is, before the shaft parts are separated from each other, provided with the receptacle. During subsequent assembly, the receptacle and the positioning element serve to align the shaft parts relative to each other.
Vorzugsweise ist es vorgesehen, dass die Welle an der Trennstelle unter Ausbildung der Wellenteile bruchgetrennt wird. Die Wellenteile werden nach dem Bruchtrennen zusammengesetzt, wobei die Welle zeitlich vor dem Bruchtrennen mit der sich über die Trennstelle hinweg erstreckenden Aufnahme versehen wird. In die Aufnahme wird nach dem Bruchtrennen das Positionierungselement eingebracht wird, mittels welchem die Wellenteile beim Zusammensetzen relativ zueinander positioniert werden. Dies bedeutet, dass die Welle, insbesondere zeitlich vor dem Bruchtrennen beziehungsweise zeitlich vor dem Trennen der Wellenteile, derart mit einer Aufnahme versehen wird, dass sich die Aufnahme in axialer Richtung der Welle sowohl diesseits als auch jenseits der Trennstelle erstreckt. Mit anderen Worten werden die durch beispielsweise durch Bruchtrennen herzustellenden beziehungsweise voneinander zu trennenden Wellenteile im noch nicht getrennten, insbesondere bruchgetrennten, sondern noch verbundenen, insbesondere einstückig miteinander ausgebildeten, Zustand mit der Aufnahme versehen. Ein erster Teil der Aufnahme erstreckt sich dabei in einem ersten der Wellenteile, wobei sich ein zweiter Teil der Aufnahme im zweiten Wellenteil erstreckt. Werden die Wellenteile nach dem Versehen der Welle mit der Aufnahme voneinander getrennt, insbesondere bruchgetrennt, so wird auch die Aufnahme in zwei Teile getrennt.Preferably, it is provided that the shaft is fracture-separated at the separation point to form the shaft parts. The shaft parts are assembled after the fracture separation, wherein the shaft is provided temporally before the fracture separation with the over the separation point away extending recording. In the recording, the positioning element is introduced after the fracture separation, by means of which the shaft parts are positioned relative to each other during assembly. This means that the shaft, in particular before the fracture separation or before the separation of the shaft parts, is provided with a receptacle such that the receptacle extends in the axial direction of the shaft both on this side and beyond the separation point. In other words, the shaft parts to be produced, for example, by fracture cutting or to be separated from one another are provided with the receptacle in the not yet separated, in particular fracture-separated, but still connected, in particular integrally formed with each other. A first part of the receptacle extends in a first of the shaft parts, with a second part of the receptacle extending in the second shaft part. If the shaft parts are separated from each other after the shaft has been fitted with the receptacle, in particular broken-apart, the receptacle is also divided into two parts.
Im Anschluss daran ist es beispielsweise möglich, das Positionierungselement in einem der Teile der Aufnahme anzuordnen. Im Anschluss daran werden die Wellenteile derart zusammengesetzt beziehungsweise zusammengebaut, dass das Positionierungselement auch im anderen Teil der Aufnahme angeordnet wird. Hierdurch können die Wellenteile besonders exakt relativ zueinander in eine Stellung oder in eine Position ausgerichtet werden, die die Wellenteile vor dem Bruchtrennen eingenommen haben. Mit anderen Worten lässt sich unter Verwendung des Positionierungselements und der Aufnahme eine exakte Wiederfindung der Bruchflächen der Wellenteile realisieren.Following this, it is possible, for example, to arrange the positioning element in one of the parts of the receptacle. Following this, the shaft parts are assembled or assembled in such a way that the positioning element is also arranged in the other part of the receptacle. In this way, the shaft parts can be aligned particularly accurately relative to each other in a position or in a position that have taken the shaft parts before the fracture separation. In other words, an exact recovery of the fracture surfaces of the shaft parts can be realized using the positioning element and the receptacle.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass es aufgrund einer üblicherweise fehlenden Ausrichtung zu einem tangentialen und/oder radialen Versatz der Wellenteile kommen kann, wenn diese zusammengesetzt beziehungsweise zusammengebaut werden. Infolge eines solchen Versatzes können Verbindungsflächen, insbesondere beim Bruchtrennen entstehende Bruchflächen, über die die Wellenteile zusammengesetzt werden, nicht ineinander greifen.The invention is based on the finding that due to a usually missing alignment, a tangential and / or radial offset of the shaft parts can occur when these are assembled or assembled. As a result of such an offset connecting surfaces, in particular in Fracture fractures resulting fracture surfaces over which the shaft parts are assembled, not interlock.
Durch die Verwendung des Positionierungselements und der Aufnahme ist jedoch eine besonders exakte Ausrichtung der Wellenteile relativ zueinander realisierbar, so dass ein radialer und/oder tangentialer Versatz vermieden oder zumindest besonders gering gehalten werden kann. In der Folge können die Toleranzen der Welle besonders gering gehalten werden.By using the positioning element and the receptacle, however, a particularly exact alignment of the shaft parts relative to each other can be realized, so that a radial and / or tangential offset can be avoided or at least kept particularly low. As a result, the tolerances of the shaft can be kept very low.
Insbesondere ist es mittels des Positionierungselements und der korrespondierenden Aufnahme möglich, die beiden Wellenteile besonders exakt relativ zueinander zu zentrieren und zu montieren. Hierdurch kann beispielsweise eine besonders vorteilhafte Lagerung der Welle realisiert werden, so dass bei einer Drehung der Welle auf diese wirkende Belastungen gering gehalten werden können. Dies führt zu einer hohen Betriebssicherheit der als gebaute Welle ausgebildeten Welle.In particular, it is possible by means of the positioning element and the corresponding receptacle to center the two shaft parts particularly precisely relative to each other and to assemble. As a result, for example, a particularly advantageous mounting of the shaft can be realized, so that upon a rotation of the shaft can be kept low on these loads acting. This leads to a high reliability of the shaft formed as a built shaft.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description of a preferred embodiment and from the drawing. The features and feature combinations mentioned above in the description as well as the features and feature combinations mentioned below in the description of the figures and / or in the figures alone can be used not only in the respectively specified combination but also in other combinations or in isolation, without the scope of To leave invention.
Die Zeichnung zeigt in:The drawing shows in:
Im Rahmen einer Herstellung der Kurbelwelle
Aus
Gemäß
Aus
Aus
Die jeweiligen Ausnehmungen weisen dabei eine Innenkontur auf, welche mit einer Außenkontur des Stifts
Beim Wiedermontieren, das heißt beim Zusammensetzen beziehungsweise Zusammenbauen der Wellenteile
Eine tangentiale Positionierung wird mittels eines Positionierungselements vorliegend in Form einer Passfeder
Beispielsweise wird die Passfeder
Anschließend wird – wie aus
Alternativ oder zusätzlich ist es denkbar, dass eine Aufnahme, deren Funktion der Nut
Aus
Darüber hinaus ist es vorzugsweise vorgesehen, dass die Passfeder
Es kann vorgesehen sein, dass die Passfeder
Das anhand von
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1010
- Kurbelwellecrankshaft
- 1212
- Wellenzapfenshaft journal
- 1414
- Kurbelwangecrank web
- 1616
- Hubzapfencrank pins
- 1818
- Wellenteilshaft part
- 2020
- Wellenteilshaft part
- 2222
- Wellenteilshaft part
- 2424
- Trennstelleseparation point
- 2626
- Trennstelleseparation point
- 2727
- Bruchflächefracture surface
- 2828
- Nutgroove
- 2929
- Bruchflächefracture surface
- 3030
- Teilpart
- 3232
- Teilpart
- 3434
- Segmentsegment
- 3636
- Segmentsegment
- 3838
- Wälzlagerroller bearing
- 4040
- LagerinnenringBearing inner ring
- 4242
- LageraußenringBearing outer ring
- 4444
- Wälzkörperrolling elements
- 4646
- Stiftpen
- 4848
- PassfederAdjusting spring
- 5050
- Nutgroove
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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- DE 102011115954 A1 [0002] DE 102011115954 A1 [0002]
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