DE690419C - Zusammengesetzte Kurbelwelle fuer Brennkraftmaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine zusammengesetzte Kurbelwelle für Brennkraftmaschinen mit einem teilweise in die Kurbelwange unter Zwischenschaltung einer Bronzebüchse ο. dgl. eingepreßten Kurbelzapfen.

Bei Brennkraftmaschinen, insbesondere bei Maschinen hoher Drehzahlen, wie z. B. bei Flugmotoren, findet bekanntlich eine besonders starke Beanspruchung der einzelnen Bauteile

.10 statt, so daß man gerade hier größten Wert auf eine möglichst zweckmäßige Ausbildung der einzelnen Bauteile legt, um sowohl eine Gewichtserspafnis als auch eine Leistungssteigerung erzielen zu können. Aus diesen Gründen ging man auch dazu über, z.B. . Kurbelwellen aus einzelnen Teilen zusammenzusetzen, um neben anderen Vorteilen den Einbau ungeteilter Pleuelstangen zu ermöglichen. Besonders ungünstig wirkt sich auf die erwähnten Bauteile die Tatsache aus, daß in der Kurbelwelle häufig Schwingungen auftreten, die eine erhebliche zusätzliche Beanspruchung für die Bauteile bedeuten und sich' auch auf die Verbindungsstelle zwischen Kurbeizapfen und Kurbelwange auswirken.

Es ist bereits bekannt, eine Verbindung zwischen den beiden Kurbelwellenteilen durch Aufpressen der Kurbelwange auf den Kurbelzapfen herzustellen. Eine derartige Verbindung besitzt jedoch die Nachteile, daß man, um eine Lockerung oder ein Verziehen an der Verbindungsstelle zu vermeiden, einen sehr hohen Aufpreßdruck wählen und somit einen höheren Werkstoffaufwand in Kauf nehmen muß, um die dadurch auftretenden erheblichen Zug- 'und Druckkräfte in der Kurbelwange und im Kurbelzapfen aufnehmen zu können.

Ähnlich verhält es sich bei Aufbauformen, bei denen die Verbindung durch Einpressen eines Stopfens in die Bohrung eines in die Kurbelwange eingeschobenen Kurbelzapfenendes erfolgt.

Wie aber inzwischen die Praxis erwiesen hat, finden trotz Anwendung sehr hoher Aufpreßdrücke bei starken Beanspruchungen kleine Verschiebungen zwischen den Paßflächen statt, die Zerstörungserscheinungen an den gleitenden Flächen hervorrufen. Man ging daher dazu über, eine Büchse aus einem etwas weicheren Werkstoff, wie z. B. Bronze, zwischen Kurbelwange und Kurbelzapfen zu

schalten. Als sich jedoch herausstellte, daß auch dieses Mittel in vielen Fällen sich nicht als ausreichend erwies, Zerstörungserscheinungen zu vermeiden, schlug man eine ande$ti> Lösung vor, gemäß dieser wohl die Pr©ptf^;' verbindung zur Aufnahme der Biegekräfte' beibehalten wird, die auf Verdrehung beanspruchenden Kräfte jedoch durch eine Längsverzahnung am Kurbelzapfen und eine entsprechende Verzahnung an der Kurbelwange aufgenommen werden. Dadurch erzielte man eine gegen Verdrehung gesicherte Verbindung und eine Ersparnis an Werkstoff und Gewicht, da der Aufpreßdruck wegen des Sicherns gegen Verdrehen bedeutend niedriger gehalten werden konnte und somit die Bauteile an der Verbindungsstelle eine geringere Stärke benötigten.

In diesem Zusammenhang wurde ferner schon vorgeschlagen, die Teilung einer Kurbelwelle in die Mitte des Kurbelzapfens zu verlegen, die Zapfenhälften mit einer in Achsrichtung verlaufenden Innenverzahnung zu versehen und mittels eines mit einer entsprechenden Außenverzahnung versehenen zylinderförmigen Bauteiles drehsteif miteinander zu verbinden.

Derartige mit Verzahnungen ausgerüstete Kurbelwellenverbindungen besitzen im wesentliehen die großen Nachteile, daß die Herstellung ihrer Verzahnungen, wie dies besonders bei der letztgenannten Ausführungsform der Fall ist, große Schwierigkeiten bereitet und außerdem jeweils eine den Kurbelzapfen durchsetzende Schraube o. dgl. erforderlich ist, die bereits im Stillstand des betreffenden Motors den Zapfen auf Druck beansprucht, so daß nicht nur ein Mehrgewicht für eine stark belastete Schraube bzw. eine verhältnis-

■4.0 mäßig große, zylinderförrnige, verzahnte Büchse in Kauf zu nehmen ist, sondern gleichzeitig auch die Wandstärke des Zapfens verhältnismäßig groß gewählt werden muß. Die Anordnung gemäß der Erfindung stellt eine Fortentwicklung derartiger zusammensetzbarer Kurbelwellen dar.

Das wesentliche Unterscheidungsmerkmal des vorliegenden erfindungsgemäßen Gegenstandes gegenüber den bisher bekannten obenerwähnten Ausführungsformen besteht darin, daß der hohle Kurbelzapfen und die Kurbelwange über einen verzahnten Ring drehsteif miteinander verbunden werden, der in übereinstimmende Innenverzahnungen im Kurbelzapfenende und in der Kurbelwange eingreift und durch einen in ihn eingepreßten kegelförmigen Stopfen gegen selbsttätiges Lösen gesichert ist. Hierbei kann gegebenenfalls dieser Stopfen zwecks Aufnahme eines Sicherungsbolzens durchbohrt sein.

Auf diese erfindungsgemäße Weise ergeben 'sich nicht nur Vorteile herstellungstechnischer ••Art, sondern auch Vorzüge, die dadurch bedingt sind, daß eine in weiten Grenzen veränderliche Verteilung der durch den Kurbelzapfen aufzunehmenden Kräfte durch zweckentsprechende Ausbildung der Innenverzahnungen bzw. durch Wahl eines mehr oder minder großen Einpreß druckes des Stopfens möglich ist. Ferner wird auf die angegebene Weise erreicht, daß der zur Lagerung des betreffenden Pleuelkopfes dienende Teil des Zapfens durch die Eigenart der Ausbildung der Kurbelwellenverbindung im wesentlichen frei von in Achsrichtung verlaufenden Zug- bzw. Druckbeanspruchungen ist und somit auch nur eine verhältnismäßig geringe Wandstärke zu besitzen braucht.

Im Zusammenhang mit dem Gegenstand der Erfindung erweist es sich fernerhin als vorteilhaft, das in die Kurbelwange hineinragende Ende des Zapfens leicht konisch zulaufen zu lassen und zwecks Vermeidens von Zerstörungserscheinungen zwischen die beiden ineinandergreifenden Teile von Wange und Zapfen eine insbesondere aus Bronze bestehende Büchse zu schalten.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel· des Gegenstandes der Erfindung im Schnitt dargestellt.

Auf das konisch zulaufende Ende des Kurbelzapfens ι ist die mit einer Bronzebüchse 2 ausgekleidete Kurbelwange 3 leicht aufgepreßt. In die Verzahnung 4 des Kurbelzapfens 1 bzw. der Kurbelwange 3 greifen die Zähne 5 des Ringes 6, in den der mit einer Bohrung 7 zur Aufnahme eines Sicherungsbolzens versehene Stopfen 8 eingepreßt ist Der eingepreßte Stopfen 8 verstärkt in Pfeilrichtung 9 über den Ring 6 den Druck des Kurbelzapfens 1 1 υο über die Hülse 2 auf die Kurbelwange 3.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Zusammengesetzte Kurbelwelle für Brennkraftmaschinen mit einem teilweise in die Kurbelwange unter Zwischenschaltung einer Bronzebüchse ο-dgl. eingepreßten Kurbelzapfen, dadurch gekennzeichnet, daß der hohle Kurbelzapfen (1) und die Kurbelwange (3) über einen verzahnten Ring (6) no drehsteif miteinander in Verbindung stehen, der in übereinstimmende Innenverzahnungen im Kurbelzapfenende und in der Kurbelwange eingreift und durch einen in ihn eingepreßten kegelförmigen Stopfen (8) gegen selbsttätiges Lösen gesichert ist.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen