DE1159214B - Zusammengesetzte Kurbelwelle - Google Patents

Description

• Zusammengesetzte Kurbelwelle Zusatz zum Patent 1049 163 Im Hauptpatent ist eine zum Aufziehen ungeteilter Wälzlager geeignete zusammengesetzte Kurbelwelle beschrieben und unter Schutz gestellt, die wenigstens eine Kurbelwange, einen in die Kurbelwange eingesetzten Lagerzapfen und einen Hubzapfen aufweist, der in eine Ausnehmung der Kurbelwange eingesetzt ist und der mit der Kurbelwange mittels eines gegen beide Teile pressenden Spanngliedes verbunden ist, wobei der Hubzapfen als sonst glatter Zylinderbolzen im Bereich des Spanngliedes eine Ausnehmung aufweist, in die das Spannglied eingreift. Da nun vor der Fertigmontage der Kurbelwellenteile die Hauptlagerstellen geschliffen sein müssen, ist es notwendig, das Spannglied und die mit ihm zusammenarbeitende Ausnehmung der Kurbelwange sowie die Ausnehmung des Hubzapfens durch Anwendung von Paßflächen so auszubilden, daß mit dem Verspannen zwangläufig die gewünschte Zentrierung erhalten wird.
• Zu diesem Zweck ist gemäß dem Hauptpatent vorgesehen, daß die Ausnehmung des Hubzapfens eine in Umlaufrichtung der Kurbelwelle nach einem Kreisbogen nach außen gekrümmte Oberfläche aufweist, entlang der das Spannglied gegen den Hubzapfen anliegt und die sich beiderseits des Hubzapfens unmittelbar am Hubzapfen anschließen, in der Umfangsfläche der Kurbelwange als weitere Angriffsfläche für das Spannglied fortsetzt. Dabei ist das Spannglied als Schrumpfring ausgebildet. Dies bedeutet, daß die Kurbelwelle zwar aus Einzelteilen zusammengesetzt, jedoch nicht ohne weiteres auseinandergenommen und wieder neu zusammengesetzt werden kann, wenn beispielsweise Erneuerung von Einzelteilen, Auswechselung der Lager usw. erforderlich sind.
• Die Erfindung betrifft eine Weiterausbildung des Gegenstandes des Hauptpatentes und schafft die Möglichkeit, die Kurbelwelle vollständig zu zerlegen und erneut zusammenzubauen, wobei sich automatisch die Zentrierung wieder ergibt.
• Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Kurbelwange aus mindestens zwei z. B. mittels eines Gewindebolzens gegeneinander zu verstellenden und gegen den Spannring verspannbaren Teilen besteht.
• Dabei besteht eine bevorzugte Ausführungsform darin, daß die Kurbelwangen aus je zwei zusammen eine Kreisscheibe bildenden Scheibensegmenten bestehen, deren eines die Ausnehmung zur Aufnahme des Hubzapfens und die Ausnehmung zur Aufnahme des Kurbelzapfens aufweist, während das andere Segment einen von außen zugänglichen Schraubbolzen aufnimmt, der in eine Gewindebohrung des ersten Segments einschraubbar ist. Es ist aber auch möglich, daß die Kurbelwangen aus je drei zusammen eine Kreisscheibe bildenden Scheibensegmenten bestehen, wobei die Verspannung in gleicher Weise erfolgen kann.
• Eine weitere Möglichkeit besteht darin, daß die Kurbelwangen je aus einer im wesentlichen kreisförmigen Scheibe bestehen und daß ein Spannkörper in eine Ausnehmung des Spannringes eingesetzt ist, der gegen die Kreisscheibe verspannt werden kann, wobei der Spannring im Bereich der Ausnehmung für den Spannkörper unsymmetrisch verstärkt ausgebildet sein kann.
• In allen Fällen kann es zweckmäßig sein, wenn im Bereich der Ausnehmung zur Aufnahme des Kurbelzapfens ein oder mehrere Schlitze angeordnet sind, die ein federndes Zusammenpressen der Kurbelwangenscheibe gegen den Kurbelzapfen ermöglicht bzw. ermöglichen.
• Der Gegenstand der Erfindung sei an Hand der Zeichnung näher erläutert, in der Abb. 1 die Ansicht gegen eine Kurbelwelle gemäß der Erfindung zeigt; Abb. 2 ist ein teilweiser Schnitt, der etwa senkrecht axial gelegt ist; Abb.3 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform ähnlich Abb. 1 und Ab. 4 eine weitere Ausgestaltungsmöglichkeit.
• Wie die Abb.l und 2 zeigen, sind die Kurbelwangen 10 mit Bohrungen 11 versehen, in denen der Hubzapfen 12 eingespannt ist, nachdem ein Wälzlager 13 und die Pleuelstange 14 eingesetzt wurden. Die Kurbelwange 10 und der Hubzapfen 12 sind dabei nach dem Radius 15 feinst bearbeitet, so daß in diesem Umfang 16 verlaufende gemeinsame Zentrierungsflächen des Hubzapfens gegenüber den Kurbelwangen entstehen. Im unteren Teil ist die Kurbelwange 10 nach einer Sekante abgeschnitten und ein Segment 21 eingesetzt, das die Kurbelwange zu einer Kreisscheibe vervollständigt. Die beiden Teile 10 und 21 sind dabei durch einen von außen zugänglichen Schraubbolzen 23, 24, 25, der in eine Gewindebohrung 22 des Teils 10 eingreift, derart miteinander zu verspannen, daß sie sich fest gegen den Spannring 18 anlegen. Zu diesem Zweck besitzt der Spannring 18 im Bereich des Schraubbolzens einen Durchbruch 32, durch den ein Schlüssel angesetzt werden kann.
• Mit 17 bzw. 19 sind die Lagerzapfen bezeichnet, die beim Verspannen der Kurbelwange 10, 21 gegenüber dem Spannring 18 durch geringfügige Materialverformung sich festziehen. In manchen Fällen kann es zweckmäßig sein, diese Wirkung durch Schlitze 31 zu erhöhen. Mit 20 ist in Abb. 2 der Spannring der zweiten Kurbelwange bezeichnet.
• Im übrigen ist der Aufbau der Kurbelwange der gleiche, ebenso wie die Befestigungsart.
• Die Ausführungsform gemäß Abb. 3 unterscheidet sich im wesentlichen dadurch, daß hier die Kurbelwange 10b nahezu eine vollständige Kreisscheibe darstellt, der Spannring 26 eine Verstärkung 27 besitzt mit einer Ausnehmung, in die ein Spannkörper 28 eingesetzt werden kann, der in gleicher Weise gegenüber der Kurbelwange zu verspannen ist wie die Teile 10 und 21 in Abb. 1.
• Schließlich ist es gemäß Abb.4 auch möglich, die Kurbelwangen aus je drei zusammen eine Kreisscheibe bildenden Scheibensegmenten 10a, 29 und 30 zu bilden, die wiederum in gleicher Weise zu verspannen sind wie in den anderen Ausführungsbeispielen. Dabei kann in an sich bekannter Weise auch ein Gewichtsausgleich vorgesehen sein. So kann beispielsweise die Verstärkung 27 in Abb. 3 als Massenausgleich ausgebildet sein.
• An Stelle eines Kugellagers 13 in Abb. 2 werden vorteilhafterweise Nadellager verwendet. Selbstverständlich ist auch die Verwendung von Gleitlagern möglich.

Claims (5)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Zusammengesetzte Kurbelwelle mit lose in einer Ausnehmung der Kurbelwange einsetzbarem Hubzapfen, der mit einer Ausnehmung versehen ist, die eine in Umlaufrichtung der Kurbelwelle nach einem Kreisbogen nach außen gekrümmte Oberfläche aufweist, entlang der ein Spannring gegen den Hubzapfen anliegt, und die sich beiderseits des Hubzapfens unmittelbar am Hubzapfen anschließend in der Umfangsfläche der Kurbelwange als weitere Angriffsfläche für den Spannring fortsetzt, nach Patent 1049 163, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurbelwange aus mindestens zwei z. B. mittels eines Gewindebolzens gegeneinander zu verstellenden und gegen den Spannring verspannbaren Teilen besteht.
2. 2. Zusammengesetzte Kurbelwelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurbelwangen aus je zwei zusammen eine Kreisscheibe bildenden Scheibensegmenten (10, 21) bestehen, deren eines (10) die Ausnehmung (11) zur Aufnahme des Hubzapfens (12) und die Ausnehmung zur Aufnahme des Kurbelzapfens (17 bzw. 19) aufweist, während das andere Segment (21) einen von außen zugänglichen Schraubbolzen (23 bis 25) aufnimmt, der in eine Gewindebohrung (22) des ersten Segments einschraubbar ist (Abb. 1).
3. 3. Zusammengesetzte Kurbelwelle nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurbelwangen aus je drei zusammen eine Kreisscheibe bildenden Scheibensegmenten (10a, 29, 30) bestehen (Abb. 4).
4. 4. Zusammengesetzte Kurbelwelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurbelwangen je aus einer im wesentlichen kreisförmigen Scheibe (10 b) und einem Spannkörper (28) bestehen, der in eine Ausnehmung des Spannringes (26) eingesetzt ist, wobei der Spannring (26) im Bereich der Ausnehmung für den Spannkörper (28) bei (27) unsymmetrisch verstärkt ausgebildet sein kann.
5. 5. Zusammengesetzte Kurbelwelle nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Ausnehmung zur Aufnahme des Kurbelzapfens (17 bzw. 19) ein oder mehrere an sich bekannte Schlitze (31) angeordnet sind, die ein federndes Zusammenpressen der Kurbelwangenscheibe (10, 10a, 10b) gegen den Kurbelzapfen (17 bzw. 19) ermöglicht bzw. ermöglichen. In Betracht gezogene Druckschriften: USA.-Patentschrift Nr. 1984 454.