CH186905A - Kurbelwelle. - Google Patents

Description

  Kurbelwelle.    Die Erfindung betrifft eine Kurbelwelle  für Maschinen, insbesondere Kraftmaschi  nen.  



  Die Erfindung besteht darin, dass die  Kurbelwelle in den Lagerzapfen, Kurbel  armen und Kurbelzapfen hohl ist und aus  homogenem Material durch Giessen herge  stellt ist.  



  Die Welle kann nach dem Guss auch noch  veredelt oder gehärtet werden.  



  Die durch Giessen hergestellte Hohlkur  belwelle ist einfacher und billiger als eine  in anderer Weise angefertigte Hohlkurbel  welle. Gegenüber einer Vollgusskurbelwelle  ergibt sich beispielsweise eine Gewichts- und       Materialersparnis    von mindestens 50 %.  



  Die Gewichtsersparnis ist besonders für  Flugzeugmotore, wo grösstmöglichste Leich  tigkeit verlangt wird, von grösster Bedeu  tung.  



  Da die Hohlgusskurbelwelle gemäss der  Erfindung aus durchwegs homogenem Ma  terial besteht, weist dieselbe an allen Stellen  gleiche Festigkeitseigenschaften auf.    Die     äussere    Formgebung der Welle wird  zweckmässig entsprechend dem Kraftverlauf  vorgenommen, wobei den verschieden grossen  äussern Einwirkungen auf die Kurbelwelle  entsprechend verschieden grosse Wandstärken  vorgesehen werden, um eine gleichmässige  spezifische Materialbeanspruchung sicher zu  stellen.  



  Bei verschieden grosser Materialbeanspru  chung der Kurbelwelle auf Zug und Druck  wird der Hohlraum der Lager- und Kurbel  zapfen zweckmässig     exzentrisch        angeordnet.     



  Um das kleinste Gewicht für die Welle  zu erreichen, kann in den Kurbel- und La  gerzapfen ein konischer Hohlraum     in    der  Weise vorgesehen werden, dass die grössere  Wandstärke nach dem Schwungrad zu liegt.  



  Zur Verbindung gegenüberliegender Wand  teile und um die Kräfte auf kürzestem Wege  direkt weiter zu leiten, kann mindestens  eine längsverlaufende Innenrippe vorgesehen  sein.  



  Auch senkrecht zur     Kurbelwellenlängs-          achse    kann mindestens eine Innenrippe vor-      gesehen     sein,    -die     eventuell        zwecks    leichterer  Kernhaltung mit einer zentralen Aussparung  versehen     sein    kann. Diese Rippen verleihen  der Welle auch die notwendige Formsteifig  keit.  



       Ein    besonderer Vorteil der Erfindung  liegt darin, dass ausser der äussern Kühlung  der Kurbelwelle auch     eine    innere Kühlung  vorgesehen werden kann, indem gasförmige  oder flüssige     Kühlmittel    durch den Hohl  raum der Welle hindurchgedrückt werden.  



  Bei der Hohlkurbelwelle gemäss der Er  findung können erheblich leichtere Gegen  gewichte Verwendung finden.  



  Wird als Gussmaterial eine Legierung  aus Leichtmetall angewendet, so können  auch Laufbuchsen aus härterem Material  vorgesehen werden, in welche die Welle ein  gegossen     wird.     



  Auf der Zeichnung sind ein Ausfüh  rungsbeispiel der Erfindung und einige De  tailvarianten dargestellt.  



  Fig. 1 zeigt die Kurbelwelle im Längs  schnitt;  Fig. 2 zeigt einen Querschnitt durch  einen Lagerzapfen der Kurbelwelle;  Fig. 3 zeigt die Anordnung von zwei  senkrecht zur Längsachse der Kurbelwelle  angeordneten Innenrippen;  Fig. 4 zeigt die Anordnung einer zur       Längsachse    der Welle senkrechten mittleren       Innenrippe.     



  Aus Fig. 1 ist ersichtlich, dass die Wand  stärken d1, d2, d3 der Lagerzapfen und die  Wandstärken w1, w2, w3, w4 der Kurbel  zapfen nach der Schwungradseite zu, wo die  Arbeit abgenommen     wird,    stetig zunehmen.  In gleichem Masse nimmt .die Wandstärke  s1, s2, s3, s4, s5 und s6 der Kurbelarme nach  der Schwungradseite hin zu. Die Wandstärke  der Kurbelwelle nimmt in dem Masse zu, wie  die     äussern,    auf die Kurbelwelle einwirkenden  Kräfte zunehmen. Die Rippe     R    ist symme  trisch zur Längsachse der Kurbelwelle an  geordnet und erstreckt sich über deren ganze       Länge.     



  Die Fig. 2 zeigt in vergrössertem     Mass-          stabe    einen Querschnitt durch einen Lager-    zapfen der Kurbelwelle. Wie aus der Figur  ersichtlich, ist der Hohlraum exzentrisch an  geordnet, so dass zweierlei Wandstärken,  eine kleine D1 und eine grosse D2, entstehen.  Diese Massnahme ist für den Fall vorgesehen,  dass die zulässige Beanspruchung des Guss  materials auf Zug und Druck verschieden  gross ist. R ist die symmetrisch angeordnete  Rippe.  



  Die einen Längsschnitt darstellende  Fig. 3 zeigt einen Zapfen mit von einem  Ende zum andern sich verjüngender Wan  dung, wobei die grössere Wandstärke auf  der Seite der Kurbelwelle liegt, wo die  Kraft abgegeben wird.  



  Die Fig. 3 und 4 zeigen innere Rippen,  die senkrecht zur Längsachse der Kurbel  welle angeordnet sind. Fig. 3 zeigt zwei  seitliche Rippen Bi und.B2 und Fig. 4 eine  mittlere Rippe C. R0 sind kurze Längsrip  pen, die gleichfalls zur Versteifung dienen.  



  Fig. 4 zeigt eine Kurbelwelle aus Leicht  metall, die eine Laufbuchse L aus Stahl,  Bronze oder anderem geeigneten Material  besitzt, die gegen Drehen und Verschiebung       gesichert    ist.     K    sind Kernlöcher.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Kurbelwelle, insbesondere für Kraft maschinen, dadurch gekennzeichnet, dass sie in den Lagerzapfen, Kurbelarmen und Kur belzapfen hohl ist und aus durchwegs ho mogenem Material durch Giessen hergestellt ist. ÜNTERANSPRüCHE : . 1. Kurbelwelle nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Welle mit mindestens einer längsverlaufenden In nenrippe versehen ist, die gegenüberlie gende Wandteile auf kürzestem Wege miteinander verbindet. 2. Kurbelwelle nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Welle mit senkrecht zur Kurbelwellenlängsachse angeordneten, zentrale Aussparungen auf weisenden Innenrippen versehen ist. 3.

   Kurbelwelle nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Wandstär- ken von einem Ende der Kurbelwelle zum andern Ende entsprechend dem Abnehmen der zu übertragenden Kräfte gleichmässig abnehmen. 4. Kurbelwelle nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Wand stärken von einem Ende der Kurbelwelle zum andern Ende entsprechend dem Ab nehmen der zu übertragenden Kräfte stufenweise abnehmen. 5. Kurbelwelle nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Wandung der Lagerzapfen und der Kurbelzapfen von einem Ende zum andern sich ver jüngt. 6. Kurbelwelle nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass der Hohlraum der Lager- und Kurbelzapfen mit Rück sicht auf die verschieden starke Beanspru chung auf Zug und Druck exzentrisch an geordnet ist. 7.

   Kurbelwelle nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass sie aus einer Leichtmetallegierung besteht. B. Kurbelwelle nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass sie aus einer Leichtmetallegierung besteht und dass die Lager- und Kurbelzapfen mit Laufbuch sen versehen sind.