DE920281C

DE920281C - Aus einzelnen Teilen zusammengeschweisste Kurbelwelle

Info

Publication number: DE920281C
Application number: DEG3841D
Authority: DE
Inventors: Edward V Rippingille
Original assignee: General Motors Corp
Current assignee: Motors Liquidation Co
Priority date: 1940-07-17
Filing date: 1940-07-17
Publication date: 1954-11-18

Description

Aus einzelnen Teilen zusammengeschweißte Kurbelwelle Es ist bekannt, Kurbelwellen aus einzelnen Teilen in der Weise herzustellen, daß je ein halber Kurbel-und Wellenzapfen an einer Kurbelwange sitzt und diese Zapfenteile fest miteinander verbunden werden. Zur Verbindung der Teile kann man Schraubenbolzen verwenden, die durch Bohrungen der Zapfen und der Kurbelwangen hindurchgehen. In diesem Falle bestehen die Kurbelwellenteile aus Stücken von stabiler Bauart mit reichlich bemessenen Wandstücken, die durch Gießen oder Gesenkschmieden herstellbar sind. Es ist auch schon vorgeschlagen worden, die einzelnen Kurbelwellenstücke als gezogene und gepreßte Blechteile auszubilden, die miteinander verschweißt werden. Ein derartiger Vorschlag geht dahin, die halben Kurbelzapfen als Rohrstücke aus dem Blech der Kurbelwange herauszuziehen: Um bei dieser Herstellungsart eine ausreichende Festigkeit der Kurbelwange zu erhalten, werden diese selbst als Hohlkörper ausgebildet; die Kurbelwange wird darum in ihrer Längsrichtung geteilt und aus zwei aufeinandergelegten und miteinander verschweißten Blechteilen gebildet, deren einer einen halben Kurbelzapfen und deren anderer einen halben Wellenzapfen trägt. Beide Zapfen können sich dabei überlappen. Die Verbindung durch Schweißen ist zwar zweckmäßig, die geringe Wandstärke beeinträchtigt aber die Festigkeit der Kurbelwelle.
Abweichend von diesen bekannten Ausbildungen der Kurbelwellenteile erhalten diese gemäß der Erfindung eine besonders einfache und sowohl für die Herstellung durch Gießen, Schmieden oder Pressen als auch für die Festigkeit zweckmäßige Gestalt.
Die Bauart nach der Erfindung besteht demnach im wesentlichen darin, daß jede halbe Kurbelwange eine volle, d. h. nicht durchbrochene oder durchlochte Wand darstellt, die den Boden für an ihren entgegengesetzten Seiten angebrachte offene becherförmige Zapfenhälften bildet und auf der der Kurbelzapfenhälfte abgewandten Seite eine halbmondförmige Vertiefung hat. Die Bodenflächen der becherförmigen Ansätze liegen entweder in derselben gedachten Ebene oder in zwei parallelen Ebenen. Ist der Kurbelradius, z. B. entsprechend der halben Hubhöhe bei einer Kolbenmaschine, kleiner als der Zapfendurchmesser, so überlappen sich die becherförmigen Ansätze in radialer Richtung. Diese neue Anordnung bedeutet einen erheblichen technischen Fortschritt, da sie alle Vorteile der mit massiven Kurbelwangen und der mit becherförmigen Zapfenansätzen versehenen Kurbelwellen mit denen der aus Blechpreßlingen gebildeten leichten Wellen vereinigt, ohne deren Nachteile zu besitzen. So besitzt z. B. die als volle Wand ausgebildete Kurbelwange auch zufolge ihrer besonderen Formgebung die höchste Festigkeit gleichzeitig mit einem niedrigsten Gewicht, so daß das Material äußerst günstig ausgenutzt ist. Hierzu tritt noch der Vorteil, daß dien in einem Stück mit der vollen Kurbelwange gebildeten Zapfenhälften besonders starr sind. Die fertige Kurbelwelle fällt daher für dieselbe Belastung nicht nur leichter aus als die bekannten Wellen und ist auch kleineren Deformationen ausgesetzt. Die neue Kurbelwelle bietet bei gedrungener Bauart auch noch die Möglichkeit, die Zapfen in einfachster Weise gegeneinander beliebig versetzt anzuordnen.
In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der neuen Kurbelwelle dargestellt, und zwar zeigt Fig. I eine teilweise im Schnitt gehaltenes Gesamtansicht einer Kurbelwelle, Fig. 2 eine Seitenansicht der Fig. I, Fig. 3 eine vergrößerte perspektivische Darstellung eines der sechs Einzelteile, aus denen die Kurbelwelle nach Fig. I zusammengesetzt ist, und Fig. 4 einen Schnitt durch ein Stück einer Kurbelwelle, deren Kurbelarm kürzer als in Fig. I, 2 und 3 ist.
Die Kurbelwelle nach Fig. I und 2 hat vier Hauptwellenzapfen I, 2, 3 und 4 sowie drei Kurbelzapfen 5, 6 und 7, die um je, I2oo gegeneinander versetzt sind. Die Welle besteht aus sechs identischen Schmiedestücken Io, II, I2; I3, I4 und I5, die je eine halbe Kurbelwange darstellen.
Wie besonders aus Fig. 3 zu ersehen ist, ist jede halbe Kurbelwange 2o mit Ansätzen 24 und 25 auf entgegengesetzten Seiten versehen. Diese Ansätze haben Vertiefungen 26 und 27 und bilden je einen halben Wellenteil und einen halben Kurbelzapfen. Die Kurbelwange ist geschmiedet mit einer halbmondförmigen Vertiefung 29 auf der dem Kurbelzapfen 25 abgewandten Seite und besitzt dadurch höchste Widerstandsfähigkeit bei geringem Gewicht.
Die Halbkurbeln werden zusammengeschweißt, Kurbelzapfenteil mit Kurbelzapfenteil, wie z. B. bei 3o in Fig. I angedeutet ist, um dadurch einen vollen Kurbelzapfen zu bilden. Wenn, wie in Fig. I und 2, mehr als eine Kurbel vorhanden ist, werden die Teile aufeinanderfolgend zusammengeschweißt, Wellenteil an Wellenteil, wie bei 3I in Fig. I angedeutet ist, wobei die Kurbelzapfen entsprechend gegeneinander versetzt sind.
Die Wellenteile I und 4 an den Enden der Kurbelwelle werden durch Anschweißen der Teile 40 und 4I, denen man jede gewünschte Länge geben kann, vervollständigt.
Die Bauart nach Fig. 4 entspricht im wesentlichen derjenigen nach Fig. I, 2 und 3. Hierbei überlappen sich aber die Vertiefungen 46 und 47 in der Hauptwelle 48 und in dem Kurbelzapfen 49.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: I. Aus einzelnen Teilen zusammengeschweißte Kurbelwelle, deren Teile je in einem Stück durch Gießen, Schmieden od. dgl. hergestellt sind und je eine Kurbelwange sowie einen halben Hauptwellenzapfen und einen halben Kurbelzapfen aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß jede Kurbelwange eine volle Wand darstellt, die den Boden für die an ihr als offene becherförmige Ansätze beiderseits angebrachten Zapfenhälften bildet.
2. Kurbelwelle nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurbelwange auf der dem Kurbelzapfen (25) abgewandten Seite eine durch eine Randverstärkung gebildete halbmondförmige Vertiefung (29) hat.
3. Kurbelwelle nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bodenflächen der an den entgegengesetzten Seiten einer Kurbelwange angebrachten becherförmigen Ansätze in derselben oder in zwei parallelen Ebenen liegen.
4. Kurbelwelle nach Anspruch I bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich die becherförmigen Ansätze einer Kurbelwange in radialer Richtung überlappen. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 498 I70, I50 454; britische Patentschrift Nr. II6I3 vom Jahre I9o4; französische Patentschrift Nr. 827 9oo; USA.-Patentschriften Nr. I 5I2 973, I o63 323; »Hütte«, 26. Aufl., 1931, Teil 2, S. 115 und 113; »VDI-Zeitschrift«- igo9, S.557, uud 1903, S.1616; »Der Maschinenschaden«, Bd. 2, 1935, S. 155 bis 164.