DE967155C - Zusammengesetzte Kurbelwelle von Brennkraftmaschinen - Google Patents

Description

• Zusammengesetzte Kurbelwelle von Brennkraftmaschinen Die Erfindung betrifft die Ausgestaltung einer zusammengesetzten Kurbelwelle für Brennkraftmaschinen, und zwar den Zusammenschluß je zweier Kurbelwellen, die koaxial aneinanderstoßen und deren jede vorzugsweise den Teil einer Motoreinheit darstellt, der mit einem anderen in Kastenbauweise zusammengeschlossen werden soll.
• Die Verwendung einer üblichen starren Kupplung zur Verbindung der Wellen ist in diesem Falle oft nicht angängig, weil deren Dimensionen zu groß sind. Die Verwendung von- Kugellagern verlangt auch Wellenstümpfe ohne nach außen vorstehenden Wulst.
• Die periodische Schwankung des Drehmoments der einen Welle gegenüber der anderen schließt auch eine übliche Keilverbindung aus, weil sich die Keilnut wegen des unvermeidlichen Einbauspiels nach kurzer Zeit ausschlägt.
• In solch einem Fall muß angestrebt werden, den Kraftfuß von Welle an Welle direkt zu übertragen, also nicht über eine Kupplungsschale oder ein ähnliches Maschinenelement.
• Es sind bereits Wellenkupplungen bekannt, die diesen direkten Kraftfluß durch starkes Aneinanderpressen der Wellenstummel dadurch bewirken, daß die hohlen Wellenenden ineinandergreifen und durch Schraubenverbindung innerhalb der Wellen zusammengezogen werden, wobei zuweilen auch noch die Exzentrizität der Wellenbohrungen zur Sicherung gegen Verdrehung benutzt wird. Die Voraussetzung hierfür sind aber Hohlwellen, die bei Brennkraftmaschinen oft nicht verwendbar sind.
• Auch nach der Erfindung werden die zu verbindenden Wellenzapfen durch Schraubkraft so stark aneinandergepreßt, daß die Drehkräfte durch Haftreibung übertragen werden. Außerdem werden dabei in bekannter Art die Wellenzapfen noch mit einem Keil als zusätzliche Verdrehungssicherung ausgestattet.
• Die Schraubkraft wird jedoch nicht innerhalb, sondern außerhalb der Welle- durch eine die Wellenzapfen umfassende Mutter mit Rechts-Links-Gewinde erzeugt. Das ermöglicht eine sehr starke Pressung und die Montage der Kupplung von außen her, erst nach der Aneinanderreihung der fertig montierten einzelnen Motorgruppen. Außerdem nimmt diese Mutter dann noch den Sicherungskeil, der in- diesem Fall als Querkeil ausgebildet ist, in sich auf. Somit wird auf einfache Art eine sehr feste Wellenverhindung geschaffen, die nicht. nur einen sicheren Kraftfluß ermöglicht, sondern auch von außen leicht zusammengeschlossen und wieder gelöst werden kann.
• Die Erfindung besteht demnach darin, daß bei einer zusammengesetzten Kurbelwelle von Brennkraftmaschinen, bei welcher die zu verbindenden Wellenzapfen durch Schraubkraft so stark aneinandergepreßt sind, daß die Drehkräfte durch Haftreibung übertragen werden, und bei welcher diese Wellenzapfen mit einer zusätzlichen Verdreh sicherung ausgestattet sind, folgende drei Merkmale verwirklicht werden, erstens das Merkmal, daß die Verdrehsicherung aus einem die Zapfen der beiden Wellen durchsetzenden Querkeil besteht, zweitens, daß die genannte Schraubkraft durch eine beide Wellenzapfen umfassende Mutter mit Rechts-Links-Gewinde erzeugt ist, und daß drittens diese Mutter den genannten Querkeil, letzteren auf diese Weise sichernd, in sich aufnimmt.
• Die Erfindung besteht dabei nicht in den Einzelmerkmalen, oder deren zwei, als solchen, wohl aber in der vollständigen Verwirklichung der drei genannten Merkmale bei einer Brennkraftmaschinen-Kurbelwelie der vorstehend bezeichneten Art.
• Es ist zwar bei den Maschinenelementen bekannt, mittels sogenannter Spannschlösser mit Rechts- und Linksgewinde zwei achsgleich angeordnete, mit Außengewinde versehene, zylindrische Körper in Achsrichtung zusammenzuführen. Demgegenüber handelt es sich bei der Erfindung nicht um ein allgemein anzuwendendes Maschinenelement; vielmehr beschränkt sich die Erfindung auf die Verbindung zusammenzusetzender Kurbelwellenteile von Brennkraftmaschinen, da nur bei dieser Art von Kolbenmaschinen .die periodische Schwankung des Drehmomentes der einen Welle gegenüber der anderen Ausmaße erreicht, die es ratsam werden lassen, von der sich rasch ausschlagenden Keilverbindung (»Keilwelle«) abzugehen. Zur Veranschaulichung dieser Merkmale der Erfindung und zur Erläuterung dient die Zeichnung.
• Fig. I zeigt die vorgeschlagene Verbindung der zusammengesetzten Kurbelwelle im Längsschnitt; Fig. 2 zeigt den Querschnitt nach der Linie A-B hierzu.
• Die Welle I besitzt außen Rechtsgewinde und wird an die Welle 2, die außen Linksgewinde trägt, durch Drehung der Mutter 3 sehr fest angepreßt. Das wird erreicht durch eine entsprechend kleine Gewindesteigung. Rauhigkeit der Stoßflächen ergäbe zwar eine große' Reibzahl; kann aber die Zentrierung stören; die Stoßflächen, also die Kreisringflächen der Wellen I und 2, sind darum geschliffen. In einer Aussparung der Welle I wird vor der Montage ein Keil 4 eingelegt, der in zwei entsprechende Aussparungen der Welle 2 paßt. Die Welle I läuft in einem Zapfen 5 aus und die Welle 2 in einen Zylinderansatz 6. Dieser Zapfen 5 paßt genau in den Zylinderteil 6, wodurch die Zentrierung erreicht ist. Nach dem Anziehen. der Mutter 3 wird die Welle I an mindestens einer Stelle unter der kleinen Bohrung 7 mit einer Ansenkung versehen und durch eine Schraube gegen Lösung gesichert. Zum Anziehen der Mutter 3 dienen die Außennuten B.
• Die Gruppen eines Mehrzylindermotors werden also jede für sich montiert, und erst.nach dem Zusammenbau werden die Muttern 3 von außen festgezogen. Dadurch wird die Welle ebenso starr, als wäre sie aus einem Stück hergestellt, und vermag Drehkräfte und auch Biegungskräfte entsprechend zu übertragen.
• Die Steigung des. Rechts-Links-Gewindes wird so gewählt, daß die Haftreibung voll genügt, um das gesamte Drehmoment zu übertragen. Der Querkeil bleibt also im normalen Betrieb spannungslos und dient lediglich zur eindeutigen Festlegung der Lage der beiden Wellenzapfen zueinander, die durch die vorgeschriebenen Kurbelwinkel gegeben ist. Bei unvorhergesehener Belastung durch Schläge oder Stöße wird der Keil aber zusätzlich herangezogen, um Verdrehung der einen Welle gegen die andere sicher zu vermeiden.
• Um völlige Gleichachsigkeit zu erreichen, kann es in Einzelfällen zweckmäßig sein, erst die beiden vorgedrehten Wellen mit der beschriebenen Verbindung zu versehen und nachher erst auf den durch die Kugellager gegebenen Durchmesser gemeinsam abzuschleifen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Zusammengesetzte Kurbelwelle von Brennkraftmaschinen, bei welcher die zu verbindenden Wellenzapfen durch Schraubkraft so stark aneinander gepreßt sind, daß die Drehkräfte durch Haftreibung übertragen werden, und bei welcher diese Wellenzapfen mit einer zusätzlichen Verdrehsicherung ausgestattet sind., da-, durch gekennzeichnet, daß die Verdrehsicherung aus einem die Zapfen der beiden Wellen (i, 2) durchsetzenden Querkeil (q.) besteht, daß ferner die genannte Schraubkraft durch eine beide Wellenzapfen umfassende Mutter (3) mit Rechts-Links-Gewinde erzeugt ist und daß außerdem diese Mutter (3) den genannten Querkeil (4), letzteren auf diese Weise sichernd, 'in sich aufnimmt. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 84 165, 655 517, 678 046, 722 021; deutsche Normblätter DIN 1479 Blatt I (April I94.2), DIN 1478 Blatt i (April i94.2), DIN 2962 (August i932).