DE3123114A1

DE3123114A1 - Verfahren zur herstellung einer kurbelwelle, bestehend aus lagerzapfen, hubwangen und kurbelzapfen.

Info

Publication number: DE3123114A1
Application number: DE19813123114
Authority: DE
Inventors: Peter 2085 Quickborn Thomsen
Original assignee: DOLMAR MASCHFAB
Current assignee: DOLMAR MASCHFAB
Priority date: 1981-06-11
Filing date: 1981-06-11
Publication date: 1982-12-30

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Iierstellung einer
Kurbelwelle, bestehend aus Lagerzapfen, Hubwangen und Kurbelzapfen.
Für Kolbenmaschinen verwendbare Kurbelwellen werden üblicherweise geschmiedet, sowie durch Warmbehandlung gehärtet. Hierbei besteht der Nachteil, daß beim Härtevorgang stets die gesamte Kurbelwelle der Wärmebehandlung ausgesetzt wird. Außerdem müssen zur Vermeidung von Rissen im Werkstoff während des Schmiedens die Übergänge zwischen den Zapfen und Wangen abgerundet ausgebildet werden, wodurch die Wangen in einer relativ großen Materialstärke hergestellt werden messen, die jedoch nicht nur aus schmiedetechnischen Gründen erforderlich ist, vielmehr wird die Breite der einzelnen Wangen durch die erforderliche Verdrehsicherung nach dem Zusammenpressen der Kurbelzapfen bestimmt, d.h. es wird eine bestimmte Einpreßlänge benötigt, um das Drehlmoment des Mctors über die Pressung übertragen zu können. Dies bewirkt, daß die Kurbelwellen ein wesentlich höheres Gewicht erhalten, als es für den Verwendungszweck eigentlich erforderlich wäre. Außerdem ist die Länge einer derartigen Kurbelwelle relativ groß. Dies wird insbesondere bei Kleinmotoren empfunden, da das Kurbelbehäuse verhältnismäßig voluminös ausgebildet werden muß.
Die Aufgabe er Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur Herstellung von Kurbelwellen zu entwickeln, mit dem es möglich ist, Kurbelwellen bei gleicher Dauerstandsfestigkeit mit geringerem Gewicht und kleinerer Bau länge sowie durch einfachere Bearbeitung preiswerter zu fertigen.
Erfindungsgemäß erfolgt die Lösung der Aufgabe dadurch, daß die Kurbelzapfen mit den Hubwangen mittels Elektronenstrahlschweißung verbunden werden.
In einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung werden zur Herstellung einer Kurbelwelle für einen Einzylinderhubkolbenmotor die Lagerzapfen in die Hubwangen eingeschweißt, danach der eine Endabschnitt des Kurbelzapfens in die erste Hubwange eingeschweißt, Pleuel und Pleuellager auf dem Kurbelzapfen montiert und danach der andere Endabschnitt des Kurbelzapfens mit der zweiten Hubwange mit Lagerzapfen verschweißt.
Weitere Merkmale der Erfindung werden in den Unteransprüchen beschrieben und am Beispiel der in den Zeichnungen dargestellten nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Kurbelwelle näher erläutert. Es zeigt Fig. 1 eine erfindungsgemäß hergestellte Kurbelwelle in einer Seitenansicht im teilweisen Schnitt, Fig. 2 die Kurbelwelle nach Fig. 1 in einer Queransicht im teilweisen Schnitt, Fig. 3 einen kupplungsseitigen Kurbelschenkel in einer Seitenansicht im teilweisen Schnitt, Fig. 4 einen magnetseitigen Kurbelschenkel in einer Seitenansicht im teilweisen Schnitt, Fig. 5 einen Kurbelzapfen in einer Seitenansicht im Schnitt.
Die in Fig. 1 dargestellte Kurbelwelle 1 weist zwei Hubwangen 3, 3a auf, in die ein Layerzapfen mittels Elektronenenstrahlschweißung eingeschweißt ist. Hierzu sind in den Hubwangen 3, 3a Bohrungen 9, 9a ausgebildet, durch die die Endabschnitte 7, 8 des Kurbelzapfens 2 gesteckt sind. An den Außenflächen 25, 26 der Hubwangen 3, 3a ist die Elektronenstrahlschweißnaht ausgebildet. Auf dem Kurbelzapfen 2 ist mittels eines Pleuellagers 6 ein Pleuel 5 gelagert, das als Nadellager oder Kugellager ausgebildet sein kann. An dem dem Kurbelzapfen 2 abgewandten Endabschnitt des Pleuels 5 ist in bekannter Weise das Kolbenlager 24 für den zu befestigenden Arbeitskolben ausgebildet (Fig. 2).
Die Hubwangen 3, 3a sind mit Gegengewichten 11, 12 verbunden und weisen jeweils einen Lagerzapfen 4 zur Lagerung der Kurbelwelle 1 in dem nicht näher dargestellten Kurbelgehäuse auf.
Die Hubwangen 3, 3a bilden mit den zugehörigen Gegengewichten 11, 12 jeweils einen Kurbelschenkel 17, 18. In jedem Kurbelschenkel 17, 18 sind im Bereich der Gegengewichte 11, 12 Bohrungen 19, 20 ausgebildet, in die jeweils ein Endabschnitt des Lagerzapfens 4 eingesteckt und mit dem Kurbelschenkel 17, 18 verschweißt ist.
An dem freien Endabschnitt des Lagerzapfens 4 des Kurbelschenkels 17 ist ein abgesetzter Zapfen 15 mit einem Gewindezapfen 16 ausgebildet, der zur Lagerung einer Kupplungsscheibe dient (Fig. 3).
An den Lagerzapfen 4 des Kurbel schenkels 18 ist ein Zapfen zur Halterung einer Magnetscheibe der Motoranlaßeinrichtung ausgebildet, der aus einem Kegelstumpf 13 mit angeformtem Gewindezapfen 14 besteht. In dem Kegelstumpf 13 ist eine Nut 23 für eine Paßfeder od.dgl. ausgebildet.
Die inneren Seitenflächen 21, 22 der Hubwangen 3, 3a sind feinst geschliffen, so daß bei einer Berührung mit dem Pleuel 5 nur ein minimaler Reibungswiderstand entsteht.
Der Kurbelzapfen 2 weist eine mittige Bohrung 10 auf. Dieses hat den Vorteil, daß bei dem Kurbeltrieb die bewegten Massen ohne Beeinträchtigung der Festigkeit verringert werden.
Bei der Kurbelwelle 1 sind nur die einer besonderen Belastung ausgesetzten Bauteile einem Härtungsvorgang unterzogen worden. Es ist lediglich erforderlich, die Lagerzapfen 4 sowie den Kurbelzapfen 2 zu härten. Die Hubwangen 3, 3a mit den Gegengewichten 11, 12 sowie die Bohrungen 9, 9a durch die Hubwangen 3, 3a können weich verbleiben, so daß die Fertigung der Kurbelwelle 1 wesentlich erleichtert wird. Darüber hinaus können die Wandstärken der Hubwangen 3, 3a auf das festigkeitsmäßig unbedingt erforderliche Mindestmaß beschränkt werden. Hierdurch wird die Baulänge der Kurbelwelle 1 erheblich verringert.

Claims

T it e 1 : Verfahren zur Herstellung einer Kurbelwelle, bestehend aus Lagerzapfen, Hubwangen und Kurbelzapfen.

Patent ansprüche: W Verfahren zur Herstellung von Kurbelwellen, bestehend aus Lagerzapfen, Hubwangen und Kurbelzapfen, dadurch gekennzeichnet, daB die Kurbelzapfen mit den Hubwangen mittels Elektronenstrahlschweißung verbunden werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerzapfen mittels Elektronenstrahlschweissung mit den Hubwangen verbunden werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerzapfen und Kurbelzapfen gehärtet werden, während die Hubwangen weich bleiben.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß gehärtete Lagerzapfen und Kurbelzapfen in die Hubwagen eingeschweißt werden.
5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Herstellung einer Kurbelwelle für einen Einzylinderhubkolbenmotor die Lagerzapfen in die Hubwangen eingeschweißt, danach der eine Endabschnitt des Kurbelzapfens in die erste Hubwange eingeschweißt, Pleuel und Pleuellager auf den Kurbelzapfen montiert und danach der andere Endabschnitt des Kurbelzapfens mit der zweiten Hubwange mit Lagerzapfen verschweißt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrungen in den Hubwangen weich und ungehärtet sind.
7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß an den Hubwangen Gegengewichte angeformt sind.
8. Verfahren nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die einander zugewandten Seitenflächen der Hubwangen feinst geschliffen sind.