DE2018273A1 - Kurbelwelle sowie Verfahren zu ihrer Herstellung - Google Patents
Kurbelwelle sowie Verfahren zu ihrer HerstellungInfo
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Description
7.
15. April 1970 Sch-DB/ls
Perkins Engines Limited ^
35 Davies Street, London, W.l. (England)
Kurbelvielle sowie Verfahren zu ihrer Herstellung
Die Erfindung betrifft Kurbelwellen für Motoren und ein Verfahren zu ihrer Herstellung.
Zur Verringerung von Vibrationen und Lagerbelastungen werden bisher auf den Motorkurbelwellen Ausgleichsgewichte
angebracht. Diese können einstückig mit der Welle ausgebildet oder nach Herstellung der Welle als
gesonderte Teile angebracht werden. Kurbelwellen für Kraftfahrzeugmotoren oder andere Maschinen werden im
allgemeinen bei Rotationsgeschwindigkeiten geprüft, die weit höher liegen als. diejenigen, denen sie während
des normalen Motorbetriebes unterworfen sind. Während der Prüfbedingungen müssen die Ausgleichsgewichte fest
-P-
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mit der Kurbelwelle verbunden bleiben.
Ein Vorteil der einstückig mit der Welle ausgebildeten Ausgleichsgewichte besteht darin, daß keine Befestigungsprobleme auftreten. Jedoch ergeben sich auch einige Nachteile,
und zwar
(a) hohe Ausgangskosten für die Form und begrenzte Haltbarkeit derselben
innerhalb des Formwerkzeuges,
(b) übermäßiger Raumbedarf des Motors infolge der Schwierigkeit, den zur
Verfügung stehenden Platz für die Ausgleichsgewichte auszunutzen. Der Platz zwischen der Pleuelstange
und der benachbarten Seitenfläche des das Pleuellager überragenden
Ausgleichsgewichtes könnte von der
Gewichtsmasse eingenommen werden,
,nicht
wenn/das Lager sodann zur Oberflächenbearbeitung nicht mehr zugänglich
wäre.
(c) Für die kompliziertere Form ist ein außerordentlich großer Block
erforderlich und während des Formvorganges muß sehr viel Material abgenommen werden. Außerdem
hat der für Kurbelwellen geeignete Stahl Eigenschaften, die für Ausgleichsgewichte, bei denen
es nur auf Masse ankommt, nicht erforderlich sind.
4 6/1120
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Diese Nachteile können durch die Verwendung gesonderter, an der Kurbelwelle befestigbarer Ausgleichsgewichte
überwunden werden. Dabei besteht der Hauptmangel jedoch in der dauerhaften Verbindung von Kurbelwelle und Ausgleichsgewichten bei hohen Geschwindigkeiten. Bisherige
Lösungen dieses Problems sind durch Zeitaufwand, Bearbeitungsgenauigkeiten und Spezialnormen für die Befestigungserfordernisße
kostspielig. Außerdem bedingen sie eine sehr gewissenhafte Überwachung während des Her- f
stellungs- und Montagevbrganges. Die Ausgleichsgewichte
können durch Schweißung befestigt werden, jedoch haftet den vorgeschlagenen Schweißmethoden der Nachteil an, daß
die Erwärmung und Abkühlung der Kurbelwelle Verformungen hervorruft.
Aufgabe der Erfindung ist ,die Herstellung einer Kurbelwelle
mit Ausgleichsgewichten zu verbessern und zu vereinfachen. Gemäß der Erfindung erfolgt das Verfahren
zur Herstellung der Kurbelwelle durch folgende Maßnahmen:
durch die Herstellung eines Wellenkörpers mit Grund- g
lagerzapfen, Kurbelzapfen und Wangen, die Feinstbe«
arbeitung dieses Körpers, die Beschaffung erster Ausgleichsgewichte
und deren Befestigung an wenigstens einigen Kurbelwangen, die Ausbuchtung des Körpers mit den
ersten befestigten Ausglcichgewichten, die Oberflächenerhärtung
der Teile, die Be-
ßAD 0 ü 9 8 A 6 / 1 1 2 0
Schaffung zweiter Ausgleichsgewichte oder Korrekturplatten,
deren Gewicht und Abmessungen vorbestimmt sine3
und durch die Befestigung der zweiten Ausgleichsgewichte oder Korrekturplatten an den ersten Ausgleichsgewichten,
Im übrigen betrifft die Erfindung eine Kurbelwelle, die gekennzeichnet ist durch Wangen, an denen Ausgleichsgewichte
mittels Elektronenstrahlschweißung befestigbar sind, wobei jede Kurbelwange eine Fläche mit einer
geradlinigen Abmessung aufweist, deren geometrischer Ort quer zur Hauptebene der Kurbelwange verläuft und
die mit einer entsprechenden Fläche eines Ausgleichsgewichtes verbindbar ist, wobei die Flächen zueinander
so angeordnet sind, daß ein Elektronenstrahl sie während aufeinanderfolgender Schweißvorgänge erreicht.
Die Kurbelwelle zeichnet sich im übrigen aus durch Kurbelwangen mit mittels Elektronenstrahlschweißung
an diesen befestigten ersten Ausgleichsgewichten, wobei die ersten Ausgleichsgewichte so dick sind, daß
dem radialen Durchtritt zu benachbarten Lagen oder Kurbelzapfen zum Zwecke ihrer Oberflächenhärtung und/
oder -feinstbearbeitung keine Hindernisse entgegenstehen.
W98A6/1 120 -5'-
AusfUhrungsformen der Erfindung werden anhand in der
Zeichnung dargestellter Beispiele näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 die Ansicht einer Hälfte einer Kurbelwelle für
einen V-8-Motor gesehen in Richtung des Pfeiles I in Fig. 2,
Pig. 2 eine Draufsicht der Kurbelwelle gesehen in Richtung des Pfeiles TI in Fig. 1,
Fig. 3 eine Endansicht auf die Mittelebene A-A gesehen
in Richtung des Pfeiles III in Fig. 2,
Fig. 4 eine Ansicht der Kurbelwelle in Richtimg des
Pfeiles IV in Fig. 3 vor Anbringung der geschnitten dargestellten Ausgleichsgewichte,
Flg. 5 einen vergrößerten Teilschnitt längs der Linie
V-V in Fig. J>,
Fig. 6 eine Fig. 4 ähnliche Ansicht einer zweiten Ausführungsform,
|
Fig. 7 und 8 Fig. 3 und 4 ähnliche Ansichten einer dritten
AusfUhrungsform,
Fig. 9 1st eine Ansicht eines längs der Linie IX-IX in
Fig. 10 geschnittenen Ausgleichsgewichtes mit elnor befestigten
Korrekturplatte,
Flg. 10 einen Schnitt längs der Linie X-X in Flg. 9, der
eine Möglichkeit zur Befestigung der Korrekturplatte erkennen läßt,
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original
Flg. 11 einen Fig. 10 ähnlichen Schnitt, der zeigt, wie
die Korrekturplatte in anderer Weise befestigbar ist.
In den Fig. 1 bis 6 ist eine Hälfte der Länge einer Kurbelwelle für einen V-8-Motor dargestellt, zu der die andere
Hälfte in jeder Hinsicht unsymmetrisch ist und der Deutlichkeit halber nicht gezeichnet wurde.
Eine Kurbelwelle 1 weist Lager auf, die durch Vorder-, Zwischen- und Mittelgrundlagerzapfen 2, 3 bzw. 4 und zueinander
um 90° versetzte Kurbelzapfen 5, 6 gebildet' werden. Die Vorder- und Zwischengrundlagerzapfen 2, 3
flankierende Kurbelwangen 7, 8, 9 tragen Hauptausgleichsgewichte
10, 11, 12. Eine den Mittelgrundlagerzapfen flankierende Kurbelwange 13 besitzt kein Ausgleichsgewicht.
Die Kurbelwange 7 und das zugehörige Ausgleichsgewicht
10 sind schwerer als die anderen.
Zur Befestigung der Hauptausgleichsgewichte an den Wangen der Kurbelwelle 1 sind jeweils benachbarte ebene Flächen
17, 18 und 19 der Wangen 10, 11, 12 durch Elektronenstrahlschweißung miteinander verbunden.
Jedes Ausgleichsgewicht ist irisbesondere im Hinblick auf
die Abstände zwischen den Bohrungen 10a und 10b sowie die Anordnung dieser Bohrungen zu der Fläche 14 sorgfältig
bearbeLtet. Der Abstand zwischen den Bohrungen 10a und 10b sowie ihre Größen sind besonders wichtig, weil
üie korrekt mit entsprechenden Bohrungen in v/eiteren Ausgleichsgewichten
oder nachfolgend beschriebenen Korrekturplatten zusammenpassen müssen. Die Bohrungen 10a und 10b
der Ausgleichsgewichte 10 stehen für die anderen Ausgleichsgewichte,
die mit gleicher Sorgfalt und Genauigkeit angeordnete ähnliche Bohrungen aufweisen.
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Mit 20 ist der Elektronenemitterkopf eines elektrischen
Schweißapparates bezeichnet. Gemäß Fig. 4 sind die Flächen 14, 15, 16 sowie 17, 18 und 19 von der Kurbelwellenachse
nach außen abgestuft. Der Emitterkopf 20 befindet sich in der Ebene der Fläche 19 und zielt auf
diese. Die Montage geht wie folgt vor sich.
Nachdem das Ausgleichsgewicht so angeordnet worden ist,
daß seine Fläche 16 sich neben der Fläche 19 befindet, wird der Schweißapparat in Betrieb genommen, so daß er
einen Elektronenstrom zwischen die Flächen 16, 19 sendet. Hierdurch wird ein lokales Schmelzen und eine Fusion der "
Metalle der Kurbelwelle und des Ausgleichsgewichtes bewirkt. Der Elektronenstrahl soll die Zwischenfläche so
durchqueren, daß die benachbarten Flächen in ihrer Gesamtheit vereinigt werden. Der Emitterkopf 20 wird dann
zu den benachbarten Flächen l8, 15 ausgerichtet und der
Elektroschweißapparat zur Verschmelzung des Ausgleichsgewichtes 11 mit der Kurbelwange 8 in Betrieb gesetzt.
Schließlich wird das Ausgleichsgewicht 10 in gleicher Weise mit der Kurbelwange 7 verbunden. Die gleiche Behandlung
wird sodann den entsprechenden drei nicht gezeichneten
Ausgleichsgewichten am anderen Ende der Kurbelwelle zuteil. Die Fläche 18 ist von der Fläche 19 nach innen f
abgestuft, damit sie den auf letztere gerichteten Strahl
nicht stört. Der Strahl muß in Schußlinie der zu verschweißenden Fläche austreten. Auch die Fläche 17 darf den
auf die Fläche 18 gerichteten Strahl nicht abdecken.
Zweckmäßig stehen die beiden benachbarten Flächen gegenseitig etwas über, weil Gestalt oder Größe der Ränder der ■
beiden Flächen nicht immer identisch sind. Falls dies nicht so let, kann zur Erzielung des Uberstandes das Aus-
gleichgpwicht mit einer Hinterschneidung 2j5 gemäß Fig.
versehen werden. Der überstand gewährleistet, daß Jeder
- 8 009846/1120
entstandene Schweißgrat in einer Ausnehmung verbleibt,
wodurch sich seine zeitaufwendige Einebnung erübrigt.
Fig. 6 zeigt, wie die Flächen 17a, l8a, 19a und l4a, 15a*
16a sich ergänzend abgeschrägt sein können, damit der Emitterkopf 20 so angeordnet werden kann, daß der von ihm
ausgesandte Elektronenstrahl von den anderen Wangen bzw. Vorsprüngen unbehindert ist.
Bei den in den Fig. 1 bis 6 gezeigten Äusführungsformen verläuft der Elektronenstrahl längs einer Geraden, die
von der Sehne eines Kreises gebildet wird, dessen Mittelpunkt die Achse der Kurbelwelle ist.
Die Flächen 17b, l8b, 19b und 14b, 15b, 16b sind gemäß
Fig. 7 und 8 zylindrische Flächen, die leicht abgestuft
sein können, damit der Elektronenstrahl in gleicher Weise wie in Fig. 4 ungehindert hindurchtreten kann.
Wenn die zylindrischen Flächen abgewinkelt sind (Fig. 6) werden sie zwangsläufig zu konischen Flächen und der
Elektronenemitterkopf muß entsprechend bewegt werden.
Fig. 9, 10 und 11 zeigen die weiteren Ausgleichsgewichte oder Korrekturplatten 24, die an den Ausgleichsgewichten
zur Vervollständigung der Welle gemäß Fig. 1 anzubringen sind. Vorzugsweise entspricht ihre Form derjenigen der
Ausgleichsgewichte nach Flg. J>.
Aus den Fig. 10 und 11 gehen zwei Mögliclikeiten zur Befestigung
der Korrekturplatten hervor. Beide Möglichkeiten bringen ein Minimum lokaler Verformung in der Nähe der Befestigungsteile
mit sich, wodurch die Einwirkung unerwünschter Spannungen auf die Befestigungsteile herabgesetzt
wird.
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:".-■·■ " ' BAD ORIGINAL
Pig. 10 zeigt eine verhältnismäßig dünne Korrekturplatte 24 mit zwei Bohrungen 25, deren Abstand im wesentlichen
demjenigen der vorerwähnten Bohrungen 10a und 10b entspricht. Ein abgestuftes Einsatzstück 26 sitzt passend
innerhalb der Bohrung 25 und ist durch Elektronenstrahlschweißung mit der Korrekturplatte 24 ringsum die
Peripherie der Bohrung 25 verbunden. Das Einsatzstück 26 ist mit einem Innengewinde versehen. Die Bohrung 10a ist
ebenfalls abgestuft, wobei ihr Teil 27 den Kopf 28 einer Schraube 29 aufnimmt, deren Schaft J>0 durch den kleineren
Teil 31 der Bohrung 10a hindurchragt. Das Einsatzstück
wird nach der Art eines Dübels passend in einer Ausnehmung 32 untergebracht, so daß es einen Dübel mit.Innengewinde
darstellt, deren zwei die Korrekturplatte 24 gegen seitliche Verschiebung relativ zum Ausgleichsgewicht 10 sichern.
Die Elektronenstrahlverschweißung des Eirisatzstüokes 26
mit der Korrekturplatte gest-'ittet die Aufre;chterh'il bung
der gen tuen Ausrichtung dos Dübels während des SchweLßVorganges - ein Vorteil, der bei anderen Sohweißarton nicht
ohne kostspielige Einspannung sichergestellt Ist. Außerdem ist die Scherfestigkeit des Einsatzstückes 26 vor und nach
der Verschweißung im wesentlichen unverändert, was für
diesen sehr stark beanspruchten Teil besonders wichtig ist.
En B1Ig. 11 ist eine dickere Korrekturplatte 34 mit dem
Ausgleichsgewicht 10 verbunden. Das Ausgleichsgewicht weist die gleichen Bohrungen auf wie das Ln Pig. LO dargestelLte
und es werden die gleichen Mozugsziffern benutzt.
Tn diesem Falle besitzt ,Jedoch das Einsatzstück
oinen Abschnitt 37» dor passend Ln der Ausnehmung 32 und
Ln el nor Bohrung 3^ der Korrekturplntte 34 sitzt. Eine
Aussparung 39 on der Außenseite der Korrokturplabfce 34
nLmmt einen B'lansch 4o des KinsatzstUokes 56 auf, der
dazu dient, gemeinsam mit dom Gewindebolzen ti Lno'Trennung
von Korrekturpintte und Ausgleichsgewicht LO zu verhindern.
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- ίο -
Dna einsatzstück: J>6 hat hierbei die Funktion eines losen
Dübels.
Ein wichtiges Merkmal der Erfindung besteht darin, daß die Dübelbohrungen der Ausgleichsgewichte und Korrekturplatten
vor der Verschweißung angebracht und nach der Verschweißung zuverlässig zum Einsetzen der Dübel verwendet
werden können.
Das Verfahren der Herstellung einer Kurbelwelle erfordert zunächst die Bearbeitung des Schmiedestückes. Dab3i werden
die Grundlagerzapfen 2, J>, 4 usw., die Kurbelzapfen 5» 6
usw., die vorderen und hinteren Enden 46 usw., die Erleichterungüicicher
48, die Ölbohrungen 49 und die Oberflächen
17, 18, 19 usw. mit ihren richtigen Abmessungen
fertiggestellt und oberflächenbearbeitet, so daß die
Kurbelwelle keinem Maschinenwerkzeug zur'nachfolgenden Metallabhebung mehr zuzuführen ist. Als nächstes worden
die Ausgleichsgewichte mittels Elektronenstrnhlschwoißung
in ihrer Lage fixiert. Flierzu bedarf es keiner ausgedehnten
Wärmeverteilung in der Kurbelwelle, so daß keine Verformungen
auftreten, wie sie beispielsweise durch das Erfordernis der Nachbearbeitung hervorgerufe) ?Urden. Danach
ist die Kurbelwelle ausgewuchtet. Dieser Schritt bedingt die Anbringung von provisorischen Gewichten an den Kurbelzapfen.
Die provisorischen Gewichte gleichen in diesem Falle einen 'Pell der Gesamtunwucht aus. Die Endauswuchtung
wird in bekannter Weise durch Masseentfernung von geeigneten
Stellen der Kurbelwelle erzielt.
Nncn dem Auswuchten ist die Kurbelwelle so vorbereitet,
daß «in ri'icih Anbringung eines Korrukturplattonsntzen für
dem Motor hinreichend ausbalanciert 1st. Vor der fi-.;festigung
dor Korrekturpintten werden die Lagerflächen jedoch
durch Wärmebehandlung gehärtet, Je nachdem, welche Wärme-
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behandlung gewählt wird, können die Lagerflächen anschließend
zur Entfernung von Oberflächenbelägen gereinigt und poliert werden. Sodann werden die Korrekturplatten
angebracht und die Kurbelwelle ist zum Einbau in einen Motor bereit.
Häufig ist ein Motor so aiisgebildet, daß der Zylinderblock
in einer von mehreren möglichen Größen gebohrt ist, um beispielsweise zwei oder sogar drei Hubraumgrößen für
Motoren mit entsprechend unterschiedlichen Kolbenge-
wichten zu schaffen. Die Kurbelwellen .derartiger Motoren %
haben di eselben Grundabmessungen \ind sind außer ihrer
'■uswuchtung in Jeder Beziehung identisch. Die vorliegende
Erfindung ermöglicht es, eine Hormal-Kurbelwelle mit Ausgleichsgewichten
herzustellen und so auszurüsten, daß anschließend nur noch ein Korrekturplattensatz anzubringen"
ist, der zu der Kolbenmasse des Motors paßt, in den die Kurbelwelle eingebaut werden soll. Jede Korrekturplatte
wird natürlich sorgfältig gewogen und hinsichtlich der
Lage ihres Schwerpunktes geprüft, um die Verträglichkeit
mit den anderen Teilen des Satzes und mit der Kurbelwelle
sicherzustellen.
Auf diese Weise ermöglicht die Erfindung die vollständige
Bearbeitung der Kurbelwelle, ohne daß das Problem der über die Kurbelzapfen oder Grundlagerzapfen überstehenden
Ausgleichsgewichte beachtet zu werden braucht. Außerdem ist anschließend an das Verschweißen der Ausgleichsgewichte
keine Nachbearbeitung erforderlich. Auch die mittels Schrauben befestigten Gewichte sind so angebracht, daß
die Schraubenachsen parallel .zur Kurbelwellenachse liegen und die Schrauben von den Scherkräften entlastet sind, die
von den Dübeln aufgenommen werden. Dies bewirkt eine größere Sicherheit als die Verwendung radialer Schrauben,
die bisher eingesetzt wurden. Auch macht das von den Schrau-
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ben abzustützende Gewicht nur einen Bruchteil und nicht mehr die Gesamtheit des ganzen Ausgleichsgewichtes aus
wie früher.
Die Erfindung wurde anhand einer V-8-Kurbelwelle erläutert,
weil gerade für diese Kurbelwellen, bei denen jeder Kurbelzapfen zwei Pleuelstangen trägt, der Gewichtsausgleich
besonders bedeutsam ist. Ähnliche Probleme können jedoch in erfindungsgemäßer Weise auch für andere Motoren
gelöst werden.
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Claims (15)
1. Verfahren zur Herstellung einer Kurbelwelle mit Ausgleichsgewichten an ihren Wangen, gekennzeichnet
durch die Herstellung eines Wellenkörpers mit Grundlagerzapfen (2,3,4), Kurbelzapfen (5,6) und Wangen (7,8),
die Feinstbearbeitung dieses Körpers, die Beschaffung erster Ausgleichsgewichte (10,11,12) und deren Befestigung
an wenigstens einigen Kurbelwangen (7,8,9), die Auswuchtung des Körpers mit den ersten befestigten
Ausgleichsgewichten (10,11,12), die Oberflächenerhärtung der Teile (2 bis 6), die Beschaffung zweiter
Ausgleichsgewichte oder Korrekturplatten (24), deren Gewicht und Abmessungen vorbestlmmt sind und durch
die Befestigung der zweiten Ausgleichsgewichte oder Korrekturplatten (24) an den ersten Ausgleichgewichten
(10,11,12).
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
Jedes erste Ausgleichsgewicht^,11,12) mittels Elektronenstrahlschweißung
an der jeweiligen Kurbelwange (7*8,9) befestigt wird, wobei der Elektronenstrahl quer zur Hauptebene
der Kurbelwange verläuft.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß in den ersten (10,11,12) bzw. zweiten (24) Ausgleichsgewichten Bohrungen (10a,l0b) zur Aufnahme von
Mitteln (29) zur Befestigung der !zweiten Ausgleichsgewichte
(24) an den ersten Ausgleichsgewichten (10,11,12) vorgesehen werden.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
die Bohrungen (10 a, 10b) vor der Befestigung der ersten Auegleichegewichte (10,11,12) an ihren Jeweiligen Kurbelwangen
(7,8,9) eingearbeitet werden.
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5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die zweiten Ausgleichsgewichte (24) nach Härtung eines Teiles der Oberfläche des Wellenkörpers
an den ersten Ausgleichsgewichten (10,11,12) befestigt werden.
6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
daß vor der Be-festigung der zweiten Ausgleichsgewichte
(24) an den ersten Ausgleichsgewichten (10,11,12) Schweißgrate beseitigt werden, ohne daß abs
Gleichgewicht der Kurbelwelle sich merklich verändert.
(7./Kurbelwelle, gekennzeichnet durch Wangen (7,8,9), an
denen Ausgleichsgewichte (10,11,12) mittels Elektronenstrahlschweißung
befestigbar sind, wobei jede Kurbelwange (7,8,9) eine Fläche (17,18,19) mit einer geradlinigen
Abmessung aufweist, deren geometrischer Ort quer zur Hauptebene der Kurbelwange (7,8,9) verläuft
und die mit einer entsprechenden Fläche (l4,15,l6) eines Ausgleichsgewichtes (10,11,12) verbindbar ist,
wobei die Flächen zueinander so angeordnet sind, daß ein Elektronenstrahl sie während aufeinanderfolgender Schweißvorgänge
erreicht.
8, Kurbelwelle nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Flächen (17,18,19) der Kurbelwangen im Verhältnis
zu ihrer Verteilung längs der Welle mit sich zunehmend vergrößernden radialen Abständen von der Wellenachse
angeordnet sind.
ORIGINAL IN3PECTED
9. Kurbelwelle nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Flächen (17,18,19) eben ausgebildet sind.
10. Kurbelwelle nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Flächen (I7b,l8b,19b)zylindrisch ausgebildet
sind.
11. Kurbelwelle nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet
, daß der geometrische Ort der geradlinigen Abmessung jeder Fläche (I7aj8a,19a) zu der Achse der ä
Kurbelwelle im Winkel verläuft.
12. Kurbelwelle, gekennzeichnet durch Kurbelwangen (7*8,9)
mit mittels Elektronenstrahlschweißung an diesen befestigten ersten Ausgleichsgewichten (10,11,12), wobei
die ersten Ausgleichsgewichte (10,11,12) so dick sind, daß dem radialen Durchtritt zu benachbarten Lagern
(2,3,4) oder Kurbelzapfen (5,6) zum Zwecke ihrer Oberflächenhärtung
und/oder -fenstbearbeitung keine Hindernisse entgegenstehen.
13. Kurbelwelle nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch
die zweiten Ausgleichsgewichte oder Korrekturplatten (24), "
von denen jede an einer Seite eines ersten Ausgleichsgewichtes (10,11,12) mit Überstand zu einem benachbarten
Lager (2,3,4) oder Kurbelzapfen (5,6) lösbar angebracht ist.
14. Kurbelwelle nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet,
daß die zweiten Ausgleiohsgewichte (24) mittels Gewindebolzen (28,29) an ihren zugehörigen ersten Ausgleichsgewichten
(10,11,12) befestigt sind, und daß die Achsen der Gewindebolzen zur Kurbelwellenachse parallel verlaufen.
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15. Kurbelwelle nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Gewindebolzen (28,29) zum Zusammenklemmen
der Gewichte mit einem Dübel (26,37) mit Innengewinde zusammenwirkt, der sich in dem einen Gewicht befindet
und in das zugehörige Gewicht hineinragt.
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GB (1) | GB1313491A (de) |
NL (1) | NL7015572A (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3614227A1 (de) * | 1986-04-26 | 1987-11-05 | Porsche Ag | Kurbelwelle aus einem eisenmetallischen werkstoff fuer hubkolbenmaschinen |
DE102014225234A1 (de) | 2014-12-09 | 2016-06-09 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Kurbelwelle für eine Hubkolben-Brennkraftmaschine |
Families Citing this family (25)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3777340A (en) * | 1971-06-15 | 1973-12-11 | Renault | Device for pre-balancing unbalanced masses on crankshafts |
US3987859A (en) * | 1973-10-24 | 1976-10-26 | Dresser Industries, Inc. | Unitized rotary rock bit |
DE2706072A1 (de) * | 1977-02-12 | 1978-08-17 | Daimler Benz Ag | Gegossene kurbelwellen |
JPS5578836A (en) * | 1978-12-11 | 1980-06-13 | Honda Motor Co Ltd | Balancing method of crank shaft |
US4768397A (en) * | 1982-06-28 | 1988-09-06 | Tecumseh Products Compny | Lubrication scheme for pressure lubricated crankshafts with counterweight holes for crankshaft balance |
US4730512A (en) * | 1984-10-23 | 1988-03-15 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Engine crankshaft structure |
US4677948A (en) * | 1986-05-29 | 1987-07-07 | Chrysler Motors Corporation | Lubricating system for an engine balancing device |
US4703724A (en) * | 1986-05-29 | 1987-11-03 | Chrysler Motors Corporation | Engine balancing device with a lubricant side discharge |
US4703725A (en) * | 1986-05-29 | 1987-11-03 | Chrysler Motors Corporation | Mounting of an engine balancing device |
US5170547A (en) * | 1988-06-28 | 1992-12-15 | Valmet Paper Machinery Inc. | Method and device for balancing a roll |
AT394452B (de) * | 1990-07-13 | 1992-04-10 | Gfm Fertigungstechnik | Verfahren zum wuchtenden zentrieren teilweise spanend zu bearbeitender werkstuecke, insbesondere kurbelwellen |
US5633093A (en) * | 1991-06-25 | 1997-05-27 | Dana Corporation | Counterweight attachment technique |
ES2114364B1 (es) * | 1993-04-02 | 1999-01-01 | Fichtel & Sachs Ag | Procedimiento de equilibrado y componente equilibrado segun el procedimiento. |
KR970045839A (ko) * | 1995-12-20 | 1997-07-26 | 전성원 | 피스톤 냉각용 크랭크샤프트 |
US6135727A (en) * | 1999-02-16 | 2000-10-24 | Tecumseh Products Company | Detachably affixed counterweight and method of assembly |
US6279420B1 (en) * | 1999-08-18 | 2001-08-28 | General Electric Co. | Balance weight for a rotary component in turbomachinery, methods of installation and installation tools |
DE102007009800A1 (de) * | 2006-04-18 | 2007-10-25 | Herzog Intertec Gmbh | Ausgleichswelle |
DE102007027990A1 (de) * | 2007-06-14 | 2008-12-18 | Herzog Intertec Gmbh | Ausgleichswelle |
DE202007018991U1 (de) * | 2007-06-14 | 2009-12-31 | Herzog Intertec Gmbh | Ausgleichswelle |
CN102597568B (zh) | 2009-07-30 | 2014-09-03 | 赫尔佐克英特尔泰克有限责任公司 | 平衡轴 |
US8918994B2 (en) * | 2012-10-17 | 2014-12-30 | Ford Global Technologies, Llc | Balancing a pendulum-absorber crankshaft |
US10352352B2 (en) * | 2017-10-05 | 2019-07-16 | GM Global Technology Operations LLC | Machining oval cores in crankshafts |
CN111136392B (zh) * | 2018-11-05 | 2022-06-03 | 大族激光科技产业集团股份有限公司 | 一种曲轴激光焊接工作站及其方法 |
CN110953239B (zh) * | 2019-12-25 | 2021-03-16 | 潍柴动力股份有限公司 | V20发动机曲轴、发动机及车辆 |
CN114055094B (zh) * | 2021-12-03 | 2023-10-03 | 安徽福本机械制造有限公司 | 一种工程机械配重块制造方法 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1255409A (en) * | 1917-01-05 | 1918-02-05 | Park Drop Forge Company | Counterbalanced crank-shaft. |
US1705187A (en) * | 1920-05-27 | 1929-03-12 | Wickliffe Twyman B | Counterweight means for crank shafts and process of forming and attaching |
US1534411A (en) * | 1924-01-03 | 1925-04-21 | Lyman J Potter | Method and means of counterbalancing crankshafts |
US2494569A (en) * | 1947-11-19 | 1950-01-17 | Mcmaster Edward | Crankshaft balancer |
-
1969
- 1969-04-25 GB GB2114769A patent/GB1313491A/en not_active Expired
-
1970
- 1970-04-09 US US26922A patent/US3673651A/en not_active Expired - Lifetime
- 1970-04-16 DE DE19702018273 patent/DE2018273A1/de active Pending
- 1970-04-24 FR FR7014998A patent/FR2040224A1/fr not_active Withdrawn
- 1970-10-23 NL NL7015572A patent/NL7015572A/xx unknown
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3614227A1 (de) * | 1986-04-26 | 1987-11-05 | Porsche Ag | Kurbelwelle aus einem eisenmetallischen werkstoff fuer hubkolbenmaschinen |
US4785772A (en) * | 1986-04-26 | 1988-11-22 | Dr. Ing. H.C.F. Porsche Aktiengesellschaft | Crankshaft of a ferro-metallic material for reciprocating piston internal combustion engines |
DE102014225234A1 (de) | 2014-12-09 | 2016-06-09 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Kurbelwelle für eine Hubkolben-Brennkraftmaschine |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
NL7015572A (de) | 1972-04-25 |
GB1313491A (en) | 1973-04-11 |
US3673651A (en) | 1972-07-04 |
FR2040224A1 (de) | 1971-01-22 |
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