DE7935166U1 - Welle zur Übertragung einer Rotations- in zeitlich unterschiedlich ablaufende Translations-Bewegungen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Welle zur Übertragung einer Rotations- in zeitlich unterschiedlich ablaufende Translationsbewegungen nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Es ist bekannt, ein- bzw. mehrstückige Wellen als Hohlkörper auszubilden. Sie sind im allgemeinen als Massivkörper durch Ausbohrung gefertigt.

Wenn derartige Wellen jedoch zur Übertragung von Rotations- in Translations-Bewegungen ausgeführt sind, dass heißt also dass am Wellenumfang radial nach außen oder nach innen
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oder Vertiefungen vorgesehen sein müssen, ist eine Erstellung ohne aufwendige Verschweißung und Nachbehandlung nicht möglich.

Die Gewichtseinsparung bei Konstruktionselementen insbesondere für Brennkraftmaschinen ist heute aus Gründen der Energieeinsparung sehr akut und wird von allen Herstellern angestrebt. Die Ausbildung einer Nockenwelle bzw. Kurbelwelle für Brennkraftmaschinen als Hohlkörper stellt naturgegeben eine große Gewichtseinsparung und damit Energieeinsparung dar. Derartige Wellen weisen durch Schweißarbeiten oder durch spanabhebende Verformung, bzw. Nachbearbeitung eine erhebliche Störung des natürlichen Faserverlaufs in den Wandungen des Hohlkörpers auf und sind in ihrer mechanischen Festigkeit geschwächt.

Die vorliegende Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, eine Welle zur Übertragung einer Rotations- in zeitlich unterschiedlich ablaufende Translations-Bewegungen zu erstellen, insbesondere eine Nockenwelle, Kurbelwelle usw. für Brennkraftmaschinen, die bei mechanischer Festigkeit ein geringes Gewicht aufweist, und bei niederen Erstellungskosten eine Toleranzgenauigkeit ohne Nachbearbeitung, zumindest ohne aufwendige Nachbearbeitung garantiert.

Diese Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.

Durch die hohle Ausführung der Welle wird zum einen eine Gewichtseinsparung von 50 % und mehr erreicht, zum anderen ist eine mechanische Festigkeit durch die Parallelität zwischen Innen- und Außenflächen selbst bei komplexer Formgestaltung gewährleistet.

Nach einem weiteren Merkmal weisen eine oder beide Stirnseiten eine eingepresste Zentrierungsnut auf, um bei Fertigkontrolle bzw. bei geringfügiger Nachbearbeitung, wenn dies erforderlich sein sollte, eine exakte Zentrierung zu gewährleisten.

Ein Vorteil ist bei dem Erfindungsgegenstand in der Toleranzgenauigkeit zu sehen, die bei 0,6 mm eine Nachbearbeitung im allgemeinen überflüssig macht.

Nachfolgend wird an Hand der beigefügten Zeichnung ein Ausführungsbeispiel näher erläutert.

In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 die Ansicht einer Nockenwelle für eine Acht-Zylinder Brennkraftmaschine, Fig. 2 die eingepresste Zentrierungsnut an einer Stirnseite der Nockenwelle und Fig. 3 die Querschnittsansicht nach dem Schnitt I-I der Figur 1.

Die Figur zeigt die Nockenwelle 1 die als Hohlkörper ausgebildet ist. Wie in dem linken, gebrochenen Teil der Figur 1 zu sehen, laufen die Innenflächen 2 und die Außenflächen 3 im wesentlichen parallel, was einen günstigen natürlichen Faserverlauf bedingt und damit eine hohe mechanische Festigkeit bewirkt. Die einzelnen Nocken 4 sind wie die Welle selbst hohl ausgebildet. In der Figur 2 ist in vergrößertem Maßstab gegenüber der Figur 1 die stirnseitig eingepresste Zentrierungsnut 5 verdeutlicht. Die Figur 3 zeigt den Querschnitt durch eine Nocke nach dem Schnitt I-I der Figur 1. Bei dieser Querschnittsansicht durch eine Nocke wird insbesondere die Parallelität zwischen Außen- und Innenfläche, sowie die hohle Ausgestaltung der Nocke sichtbar.

Claims (3)

1. Welle zur Übertragung einer Rotations- in zeitlich unterschiedlich ablaufende Translations-Bewegungen, insbesondere Nockenwelle (1), Kurbelwelle usw. für Brennkraftmaschinen dadurch gekennzeichnet, dass sie als ein nach einem an sich bekannten Innendruckumform-Verfahren aus einem einstückigem oder mehrstückigem rohrähnlichem Ausgangsmaterial gefertigter Hohlkörper ausgebildet ist, die Innenkonturen im wesentlichen in allen Schnitten den Außenkonturen folgen, wobei sich für die Innen- und Außenflächen (2, 3) auch bei komplexer Formgestaltung eine Parallelität ergibt und auch die Nocken und/oder Excenter und/oder Lagerstellen hohl ausgebildet sind.

2. Welle nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass eine oder beide Stirnseiten des Hohlkörpers eine eingepresste Zentrierungsnut (5) aufweisen.

3. Welle nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die Lagerstellen und/oder Nocken eine Toleranzgenauigkeit ohne Nachbearbeitung von ca. 0,6 mm aufweisen.