DE2161738A1

DE2161738A1 - Verbesserungen an kurbelwellen od. dgl

Info

Publication number: DE2161738A1
Application number: DE2161738A
Authority: DE
Inventors: Charles Vivian Crowe
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1970-08-13
Filing date: 1971-12-09
Publication date: 1973-06-14

Description

Verbesserungen an Kurbelwellen od. dgl.
Die Erfindung betrifft Verbesserungen an insbesonders für Verbrennungsmotoren bestimmte Kurbelwellen.
Die herkömmlichen Kurbelwellen bestehen im wesentlichen aus einer Hauptwelle, die wenigstens eine Kurbel zur Befestigung einer- Pleuelstange trägt. Die meisten Kurbelwellen besitzen eine Vielzahl von Kurbelzapfen, von denen jeder durch Wangen an Hauptlagern der Welle befestigt ist. Die Kröpfung der Kurbelzapfen und ihr Winkelverhältnis zueinander hängen von dem Typ und der Ausbildung des Motors ab. Das bedeutet, dass die Ausbildung der Kurbelwelle kompliziert ist und für ihre Herstellung teure Produktionsverfahren, wie beispielsweise Schmieden in Gesenken, erforderlich sind.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, diese Nachteile zu beseitigen und eine neuartige Kurbel für Kurbelwellen od. dgl.
zu schaffen, die in einfacher Weise hergestellt und eingebaut werden kann, wobei sie zudem die Möglichkeit bietet, einem gegebenen Motor angepasst werden zu können.
Die Erfindung besteht darin, dass auf einer Welle mittels in ihnen zentral angeordneter Löcher zwei zusammenarbeitende scheibenförmige Teile befestigt sind, die durch einen an einem oder beiden Teilen vorgesehenen kreisrunden Flansch auf Abstand voneinander gehalten werden, der exzentrisch um die Achse des oder der zentralen Löcher angeordnet ist.
Eine Kurbelwelle mit wenigstens einer solchen Kurbel ist dadurch gekennzeichnet, dass die Kurbel auf einer sich durch ihre zentralen Löcher erstreckenden Welle befestigt ist, und der kreisrunde exzentrische Flansch eine Achse oder eine Kurbel für das Kurbelwellenende eines Kolbens oder das Kreuzkopfende einer Pleuelstange darstellt.
In den Zeichnungen, die zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung zeigen, ist: Fig. 1 eine Seitenansicht einer Kurbel gemäss der Erfindung; Fig. 2 eine Seitenansicht der Kurbel in auseinandergezogenem Zustand; Fig. 3 ein Schnitt auf der Linie 3 - 3 in Fig. 2; Fig. 4 ein Schnitt auf der Linie 4 - 4 in Fig. 2, und Fig. 5 eine Seitenansicht einer anderen Ausführungsform der Kurbel.
Die Fig. 1 bis 4 zeigen eine erfindungsgemässe Kurbel, die zwei zusammenarbeitende, scheibenförmige Teile 10 und 11 aufweist, die zwecks Vereinfachung der Kurbelherstellung aus besonderem Qualitätsstahl gegossen und je mit einem zentral angeordneten Loch zur Aufnahme einer Welle 15 versehen sind.
Jedes der beiden Teile ist im allgemeinen kreisrund, jedoch an einem Teil seines Umfangs 12 im Durchmesser zu einem nockenartigen Vorsprung 13 verringert, der eine relativ zur Achse der zentralen Löcher versetzte Achse hat, die praktisch die Kröpfung einer zugeordneten Kurbelwellenkröpfung darstellt.
Bei jedem der beiden Teile 10 und 11 ist der vom anderen Teil seines Umfangs 12 umschlossene Teil konzentrisch so um die Achse der zentralen Löcher angeordnet, dass er eine Auswuchtmasse darstellt.
Die beiden Teile 10 und 11 tragen auf ihren voneinander abgewandten Flächen je einen koaxielen Vorsprung 14, durch den sich ihre zentralen Löcher zwecks Aufnahme der Welle 15 fortsetzen.
An einem oder beiden leilen 10 und 11 ist ein kreisrunder exzentrischer Flansch 16 vorgesehen, der zweckmässig einstückig als Vorsprung derart innenseitig an das Teil angeformt ist, dass das Durchtrittsloch für die Welle 15 innerhalb seines Umfangs liegt. Dieser exzentrische Plansch 16 ist so dick ausgebildet, dass er die beiden Teile 10 und 11 der Kurbel auf einen Abstand voneinander hält, der der Breite des Kurbelwellenendes der Pleuelstange entspricht. Die Ausbildung der Kurbelwelle kann auch hier hinsichtlich ihrer Kröpfung, der Radien ihrer Plansche und der Anordnung der letzteren im Verhältnis zueinander geändert werden.
Jedes Teil 10 oder 11 ist vorzugsweise mit einem halbmondförmigen Ausschnitt 17 in seinem nockenartigen Vorsprung 13 versehen, wobei dieser Ausschnitt 17 einen mit der versetzten Achse des nockenartigen Vorsprungs 13 konzentrischen äusseren Rand und einen mit der Achse der zentralen Löcher konzentrischen inneren Rand aufweist. Die Löcher für die Welle 15 und der exzentrische kreisrunde Flansch 16 sind sehr sorgfältig hergestellt. Die scheibenförmigen Teile 10 und 11 können maschinell bearbeitet werden, um wirksam zur perfekten Auswuchtung beizutragen.
Es ist nicht sehr vorteilhaft, die Kurbel aus einem Stück herzustellen, wobei der exzentrische kreisrunde Flansch 16 beide scheibenförmigen Teile 10 und 11, wie in Fig. 5 dargestellt ist, verbindet.
Die Erfindung gestattet es, das Teil 10 jeder Kurbel auf die Welle 15 aufzukeilen oder auf andere Weise auf ihr zu verriegeln. Die Welle 15 kann die Hauptwelle eines Mehrzylinderverbrennungsmotors sein, die für jeden Zylinder eine Kurbel trägt. Jede verwendete Pleuelstange besitzt dabei kurbelwellenseitig ein angeformtes kreisförmiges Ende, das so ausgebildet ist, dass es den exzentrischen kreisrunden Flansch 16 frei beweglich umfasst. Das andere Teil 11 wird dann auf die Welle 15 aufgekeilt oder auf andere Weise auf ihr verriegelt. Damit ein winkelförmiges Einstellen gewährleistet ist, ist die Welle 15 mit einer Vielzahl von Keilnuten und Jedes Teil mit einer Halbkeilnute versehen, so dass die beiden Teile 10 und 11 jeder Kurbel miteinander ausgerichtet oder zwecks Änderung der Auswuchtungsverhältnisse zueinander versetzt werden können.
Die soeben beschriebene neuartige Kurbelwelle weist den herkömmlichen Kurbelwellen gegenüber viele Vorteile auf.
So weist sie z. B. eine durch den Motor gehende gerade ununterbrochene Welle auf, wobei die Anzahl der Zylinder keine Rolle spielt. Die neue Form gestattet, jede Kurbel für sich unter jedem gewünschten Winkel auf der Welle zu befestigen, um den Zeitfolgen zu entsprechen. Die Kurbelwelle stellt eine schwere und stabile Einheit zur Umwandlung von hin und her gehenden Bewegungen in Drehbewegungen dar, ohne den Kolbenhub zu vergrössern, und gestattet dennoch einen viel grösseren Arbeitsweg beim Arbeitshub mit grösserer Hebelwirkung und grösserer kinetischer Energie, wobei jedoch der normale Kolbenhub der bekannten Motoren beibehalten wird.
Es ergibt sich ferner aufgrund der langsameren Flammenfortpflanzung eine grössere Schubleistung, was darauf zurückzuführen ist, dass es dem Kolben gestattet ist, wesentlich langsamer als die Umfangsgeschwindigkeit des Lagers zu laufen.
Die Kurbelwelle dreht sich in der besonders ausgebildeten Pleuelstange, hat keine Bolzen, die sich lösen oder brechen können, und auch keine Überkreuzungen von Mittelpunkten, wie sie bei den herkömmlichen Motoren vorkommen.
Dies gewährleistet eine reibungslose ausgewogene Arbeit.
Die Kurbeleinheit ist leicht herzustellen und eignet sich deshalb zur Massenproduktion. Die Kurbel kann auf die gerade Welle aufgeschoben und auf herkömmliche Weise in der gewünschten Stellung verriegelt werden. Infolge der Verriegelung eines oder beider Teile der Kurbel kann die gesamte Kurbelwelle einschliesslich Pleuelstange oder -stangen, Welle, Lager, und üblichen Dichtungen @@sgabaut werden, ohne dass Bolzen oder Schrauben gelöst werden müssen.

Claims

Patentansprüche

Kurbel für Kurbelwellen od. dgl., dadurch gekennzeichnet, dass auf einer Welle (15) mittels in ihnen zentral angeordneter Löcher zwei zusammenarbeitende scheibenförmige Teile (10, 11) befestigt sind, die durch einen an einem oder beiden Teilen vorgesehenen kreisrunden Flansch (16) auf Abstand voneinander gehalten werden, der einen trisch um die Achse des oder der zentralen Löcher angeordnet ist.
2. Kurbel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jedes der beiden Teile (10, 11) im allgemeinen kreisrund, jedoch an einem Teil seines Umfangs (12) im Durchmesser zu einem nockenartigen Vorsprung (13) verringert ist, der eine relativ zur Achse des oder der zentralen Löcher versetzte Achse hat, die praktisch die Kröpfung einer zugeordneten Kurbelwelle darstellt.
3. Kurbel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei jedem der beiden Teile (10, 11) der vom anderen Teil seines Umfangs (12) umschlossene Teil konzentrisch so um die Achse der zentralen Löcher angeordnet ist, dass er eine Auswuchtmasse darstellt.
4. Kurbel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Teile (10, 11) auf ihren voneinander abgewandten Flächen je einen koaxialen Vorsprung (14) tragen, durch den sich ihre zentralen Löcher zwecks Aufnahme der Welle (15) fortsetzen.
5. Kurbel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der an einem oder beide Teilen (10, 11) vorgesehene kreisrunde exzentrische Flansch (16) einstückig als Vorsprung innenseitig an das Teil angeformt ist.
6. Kurbel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Durchtrittsloch für die Welle (15) innerhalb des Umfangs des kreisrunden exzentrischen Flansches (16) liegt.
7. Kurbel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der kreisrunde exzentrische Flansch (16) EO dick ausgebildet ist, dass er die beiden Teile (10, 11) der Kurbel auf einen Abstand voneinander hält, der der Breite des Kurbelwellenendes der Pleuelstange entspricht.
8. Kurbel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jedes der Teile (10, 11) einen halbmondförmigen Ausschnitt (17) in seinem nockenartigen Vorsprung (13) hat.
9. Kurbel nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der halbmondförmige Ausschnitt (17) einen mit der versetzten Achse des nockenartigen Vorsprungs (13) konzentrischen äusseren Rand und einen mit der Achse der zentralen Löcher konzentrischen inneren Rand aufweist.
10. Kurbelwelle mit wenigstens einer Kurbel nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass die Kurbel auf einer sich durch ihre zentralen Löcher erstrekkenden Welle (15) befestigt ist, und der kreisrunde exzentrische Flansch (16) eine Achse oder eine Kurbel für das Kurbelwellenende eines Kolbens oder das Kreuzkopfende einer Pleuelstange darstellt.
11. Kurbelwelle nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die oder jede Kurbel auf der Welle (15) verriegelt ist, wobei diese Welle die Hauptwelle eines Mehrzylinderverbrennungsmotors ist, die Pleuelstange für die oder jede Kurbel ein den exzentrischen kreisrunden Flansch (16) frei beweglich angreifendes kurbelwellenseitiges Ende aufweist und die Welle (15) eine Vielzahl von Keilnuten hat, so dass die beiden Teile (10, 11) jeder Kurbel miteinander ausgerichtet oder zwecks Änderung der Auswuchtungsverhältnisse zueinander versetzt werden können.