DE2518150A1 - Exzenterwelle - Google Patents
ExzenterwelleInfo
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- 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
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D1/00—Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements
- F16D1/06—Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements for attachment of a member on a shaft or on a shaft-end
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01C—ROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
- F01C21/00—Component parts, details or accessories not provided for in groups F01C1/00 - F01C20/00
- F01C21/008—Driving elements, brakes, couplings, transmissions specially adapted for rotary or oscillating-piston machines or engines
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- 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
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C3/00—Shafts; Axles; Cranks; Eccentrics
- F16C3/04—Crankshafts, eccentric-shafts; Cranks, eccentrics
- F16C3/18—Eccentric-shafts
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Description
- Exzenterwelle Die Erfindung bezieht sich auf eine Exzenterwelle, vorzugsweise für Radial- und Rotationskolbenmaschinen, bestehend aus einer im wesentlichen zylindrischen Welle mit einem mit dem Kolben zusammenwirkenden Exzenter.
- Es ist allgemein üblich, die Exzenterwellen von Rotationskolbenmaschinen oder von Radialkolbenmaschinen aus einem Stück herzustellen. Dabei geht man bei niedrigen Stückzahlen von einem Rundmaterial aus, dessen Außendurchmesser dem Außendurchmesser des Exzenters entspricht, und bearbeitet spanabhebend die mit kleinerem Durchmesser ausgeführten Wellenstümpfe zu beiden Seiten des Exzenters. Bei größeren Stückzahlen ist es üblich, die Exzenterwelle durch Schmieden herzustellen, um so die grobe Form für die spanabhebende Bearbeitung zu erhalten.
- Beide Herstellungsmethoden sind recht aufwendig, im ersten Fall durch sehr viel spanabhebende Bearbeitung und sehr viel Materialabfall und im zweiten Fall durch den Schmiedevorgang und die anschließende Oberflächenbearbeitung. Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Herstellung von Exzenterwellen zu vereinfachen.
- Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelost, daß die Exzenterwelle aus einem äußeren Ringkörper, einer den Ringkörper durchdringenden Welle und einem beide Teile miteinander verbindenden Verbindungselement besteht. Durch das Zusammensetzen der Exzenterwelle aus mehreren Teilen, von welchen zumindest die Welle und der Exzenter zylindrische Ausgangsform aufweisen, wird in erheblichem Maße Bearbeitungsaufwand und Material gespart. Sowohl der Ringkörper als auch die Welle können auf ihrer gesamten axialen Erstreckung den gleichen Durchmesser aufweisen und brauchen deshalb im Gegensatz zu dem einen Verfahren entsprechend dem Stand der Technik vor einem eventuell notwendigen Härtevorgang kaum bearbeitet werden.
- Gemäß der Erfindung wird weiterhin vorgeschlagen, daß der Ringkörper als Rohrabschnitt ausgeführt ist. Damit kann für den Exzenter eine Rohmaterialform verwendet werden, welche als Rohr serienmäßig zur Verfügung steht und lediglich auf die exakte Länge gebracht werden muß. Dies ist sowohl bei kleinen als auch bei großen Stückzahlen materialsparend durchzuführen.
- Es wird vorgeschlagen, daß das Verbindungselement formschlüssig mit der Welle verbunden ist. Ein Formschluß zwischen diesen beiden Teilen ist für die Funktionssicherheit einer Exzenterwelle besonders vorteilhaft.
- Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, daß das Verbindungselement als radial in einer entsprechenden Bohrung in der Welle angeordneter Stift von der Länge des Innendurchmessers des Ringkörpers ausgeführt ist. Damit ist eine besonders einfache Verbindung zwischen der Welle und dem als Exzenter fungierenden Ringkörper hergestellt.
- Ein weiteres Erfindungsmerkmal sieht vor, daß das Verbindungselement als Spritzgußteil ausgebildet ist, das durch Einspritzen zwischen Ringkörper und Welle hergestellt ist. Eine solche Ausbildung des Verbindungselementes ist einmal ganz besonders materialsparend, da eine nachträgliche Bearbeitung in den meisten Fällen entfallen kann. Zudem bedarf eine solche Verbindung keiner nachträglichen Sicherung zur exakten Funktion der Exzenterwelle.
- Es ist allenfalls denkbar, daß - wie beim Stand der Technik üblich - das als Spritzgußteil ausgeführte Verbindungselement zur besseren Auswuchtung der Exzenterwelle mit Bohrungen versehen wird.
- In weiterer Abwandlung des Erfindungsgedankens wird vorgeschlagen, das Spritzgußteil aus Kunststoff herzustellen. Damit wird einmal ein leicht zu verarbeitender Werkstoff für die Herstellung einer Exzenterwelle gewählt, zum anderen ergibt sich eine gewisse Elastizität in der Übertragung zwischen der Exzenterwelle und dem oder den Kolben, so daß sehr steil ansteigende Druckspitzen ihre unerwünschten Auswirkungen auf das Triebwerk verlieren.
- Zur exakten Verbindung zwischen der Welle und dem Verbindungselement wird erfindungsgemäß die Welle etwa im Bereich der axialen Erstreckung des Ringkörpers mit Flächen versehen, die parallel zur Wellenachse verlaufen und in das Material der Welle eingearbeitet sind.
- Bei einer Exzenterwelle, bei welcher die axiale Erstreckung der Flächen der Länge des Ringkörpers entspricht, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die die Flächen mit dem kreisförmigen Umfang der Welle verbindenden Seitenflächen der axialen Führung des Füllkörpers dienen. Damit erfüllen diese Seitenflächen eine doppelte Funktion, sie verbinden einmal die Flächen mit dem kreisförmigen Umfang der Welle und zum anderen ermöglichen sie eine sehr einfache axiale Fixierung des Ringkörpers, zumindest während des Einspritzvorganges.
- Die Erfindung wird an Hand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen im einzelnen: Fig. 1 die Ansicht einer Exzenterwelle entsprechend dem Stand der Technik; Fig. 2 und 3 eine gebaute Exzenterwelle mit einem Stift als drehmomentübertragendes Bauteil; Fig. 4 bis 7 verschiedene Formen der Welle zur drehfesten Verbindung des eingespritzten Verbindungselementes; Fig. 8 und 9 eine Abwandlung von Fig. 7, bei welcher eine axiale Führung des Ringes vorgesehen ist.
- Fig. 1 zeigt die Ansicht einer Exzenterwelle 1, welche einteilig mit dem Exzenter 2 ausgeführt ist. Die Herstellung einer solchen Exzenterwelle erfolgt entweder durch spanabhebende Bearbeitung aus einem Vollmaterial, welches den Durchmesser des Exzenters 2 aufweist, wozu eine Vorrichtung zur Berücksichtigung der Exzentrizität angefertigt werden muß, bzw. durch Schmieden eines Rohlings von der Außenkontur der Exzenterwelle und anschließender spanabhebender Bearbeitung sowie anderer Oberflächenverbesserungen.
- Fig. 2 zeigt die Ansicht einer aus mehreren Einzelteilen zusammengesetzten Exzenterwelle und Fig. 3 den Schnitt III-III gem.
- Fig. 2. Die hier vorliegende Exzenterwelle besteht aus einer Welle 3, einem Ringkörper 4 sowie einem Stift 5. Der Stift 5 ist in einer entsprechenden Bohrung in der Welle 3 angeordnet und weist eine Länge auf, die dem Innendurchmesser des Ringkörpers 4 entspricht. Die Welle 3 ist durchgehend zylindrisch und kann somit aus einem Vollmaterial des entsprechenden Durchmessers ohne wesentliche Nacharbeit hergestellt werden. Der Ringkörper 4 besteht aus einem Rohrabschnitt und weist einen zylindrischen Außendurchmesser und einen dazu konzentrischen, ebenfalls zylindrischen Innendurchmesser auf. Die drehfeste Verbindung wird durch den Stift 5 hergestellt, welcher in einer entsprechenden Bohrung in der Welle 3, und zwar senkrecht zur Längsachse, angeordnet ist. Die Herstellung einer solchen Exzenterwelle erfordert keinen aufwendigen Schmiedevorgang und es müssen lediglich rein zylindrische Teile spanabhebend bearbeitet werden.
- Fig. 4 zeigt den Querschnitt durch eine Exzenterwelle, bei welcher der Raum zwischen dem Ringkörper 4 und der Welle 3 durch ein Spritzgußteil 6 ausgefüllt ist. Zur einwandfreien Drehmomentübertragung von der Welle 3 -auf das Spritzgußteil 6 ist die Welle 3 mit einer Fläche 8 versehen, welche parallel zur Wellenlängsachse verläuft und etwa die Längenausdehnung des Ringkörpers 4 aufweist.
- Das Herstellen des Spritzgußteiles 6 erfordert sehr wenig Aufwand, da durch die Welle 3 und den Ringkörper 4 bereits ein Teil der Begrenzungswände für das Spritzgußteil 6 vorhanden ist. Es müssen lediglich noch die beiden Seitenflächen abgedichtet werden welche an die entsprechenden Spritzgußformen jedoch nur geringe Anforderungen stellen, da lediglich eine Bohrung vom Durchmesser der Welle 3 anzubringen ist. Es ist als sehr vorteilhaft anzusehen, daß diejenigen Begrenzungsteile des Spritzgußteiles 6, welche eine kompliziertere Form aufweisen (Ringkörper 4 und Welle 3), nach dem Herstellen des Spritzgußteiles 6 als wesentliche Teile der Exzenterwelle weiter verwendet werden können.
- Die beiden Figuren 5 und 6 zeigen Abwandlungen von Fig. 4. In beiden Fällen sind mehrere Flächen 8 auf der Welle 3 angeordnet, wodurch die Drehmomentübertragungsfähigkeit erhöht wird. nrinz piell ist zu diesen beiden Ausführungen jedoch nichts mehr hinzuzufügen.
- Bei Fig. 7 ist als Spritzgußteil 7 Kunststoff verwendet, wodurch diese Ausführung besonders preiswert ist und zum anderen eine gewisse Elastizität in die Übertragung der Exzenterwelle eingebracht wird. Auf der Welle 3 sind insgesamt drei Flachen Q angeordnet, zur Drehmomentübertragung, wobei der restliche verbleibende Querschnitt der Welle 3 einem Dreieck ähnelt.
- In den beiden Figuren 8 undz9 ist die Ausführung einer Exzenterwelle gezeigt bei welcher die Flächen 8 in der Welle 3 die gleiche axiale Längenerstreckung aufweisen wie der Ringkörper 4. Die dadurch entstehenden Seitenflächen 9, welche die Flächen 8 mit dem runden Querschnitt der Welle 3 verbinden, dienen hierbei der axialen Führung des Ringkörpers 4 zumindest während des nin-ritzvorganges des nicht dargestellten Spritzgußteiles. Je nach Ausführung der Tiefe der Einschnitte in die Welle 3 ist es hierbei mOglich, den Ringkörper 4 im Bereich seiner axialen Führung an den Seitenflächen 9 ganz oder teilweise in das Material der Welle 3 eintauchen zu lassen.
Claims (8)
- PATENTANSPRüCHE1 "Exzenterwelle, vorzugsweise für Radial- und Rotationskolbenmaschinen, bestehend aus einer im wesentlichen zylindrischen Welle mit einem mit dem Kolben zusammenwirkenden Exzenter, dadurch gekennzeichnet, daß die Exzenterwelle aus einem äußeren Ringkörper (4), einer den Ringkörper durchdringenden Welle (3) und einem beide Teile miteinander verbindenden Verbindungselement (5, 6, 7) besteht.
- 2. Exzenterwelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringkörper (4) als Rohrabschnitt ausgeführt ist.
- 3. Exzenterwelle nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungselement (5, 6, 7) formschlüssig mit der Welle (3) verbunden ist.
- 4. Exzenterwelle nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnetb daß das Verbindungselement als radial in einer entsprechenden Bohrung in der Welle (3) angeordneter Stift (5) von der Länge des Innendurchmessers des Ringkörpers (4) ausgeführt ist.
- 5. Exzenterwelle nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungselement als Spritzgußteil (6, 7) ausgebildet ist, das durch Einspritzen zwischen Ringkörper (4) und Welle (3) hergestellt ist.
- 6. Exzenterwelle nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Spritzgußteil (7) aus Kunststoff besteht.
- 7. Exzenterwelle nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle (3) etwa im Bereich der axialen Erstreckung des Ringkörpers (4) in das Wellenmaterial eingearbeitete Flächen (8) mit einem Verlauf parallel zur Wellenachse aufweist, zur formschlüssigen Drehmomentübertragung auf das Verbindungselement (6, 7).
- 8. Exzenterwelle nach Anspruch 7, bei welcher die axiale ErstreX-kung der Flächen der Länge des Ringkorpers entspricht, dadurch gekennzeichnet, daß die die Flächen (8) mit dem kreisform.igen Umfang der Welle (3) verbindenden Seitenflächen (9) der axialen Führung des Ringkörpers (4) dienen.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19752518150 DE2518150A1 (de) | 1975-04-24 | 1975-04-24 | Exzenterwelle |
Applications Claiming Priority (1)
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DE19752518150 DE2518150A1 (de) | 1975-04-24 | 1975-04-24 | Exzenterwelle |
Publications (1)
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DE2518150A1 true DE2518150A1 (de) | 1976-11-04 |
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ID=5944855
Family Applications (1)
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DE19752518150 Withdrawn DE2518150A1 (de) | 1975-04-24 | 1975-04-24 | Exzenterwelle |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE2518150A1 (de) |
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-
1975
- 1975-04-24 DE DE19752518150 patent/DE2518150A1/de not_active Withdrawn
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