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.Leicht lösbare, für die Übertragung großer Drehmomente bestimmte
Verbindung einer Kurbel mit einer Welle Die Erfindung bezieht sich auf die leicht
lösbare, für die Übertragung großer Drehmomente bestimmte Verbindung einer Kurbel
mit einer Welle, insbesondere mit der Blindwelle von Motorfahrzeugen; wie z. B.
Diesellokomotiven. Solche leicht lösbaren Verbindungen sind beispielsweise notwendig,
wenn die Blindwelle in Wälzlagern gelagert werden soll. Sind die Wälzlager schadhaft
geworden und sollen sie durch neue ersetzt werden, so muß zunächst der Innenring
des schadhaften Lagers abgezogen werden, was nur möglich ist, wenn die Kurbel entfernt
worden ist.
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Es ist bekannt, die leichte Auswechselbarkeit von Kurbeln dadurch
zu ermöglichen, daß die Kurbel geschlitzt wird und daß die Nabenteile durch eine
oder mehrere Schrauben zusammengehalten werden. Hierzu sind aber bei sonst gleichen
Verhältnissen geschmiedete Kurbeln aus hochwertigem Stahl erforderlich.
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Die Erfindung zeigt einen Weg, auf dem sich die leichte Auswechselbarkeit
von Kurbeln, die hohe Drehmomente zu übertragen haben, mit geringen Kosten erreichen
läßt. Die Erfindung besteht in erster Linie darin, daß die mit Schiebesitz auf die
Welle aufgebrachte ungesclilitzte Kurbel durch mindestens einen, wie an sich bekannt,
längs in die Sitzfläche von Kurbel und Welle eingefügten Paßstift gegen Verdrehen
gesichert und durch einen Ouerkeil mit der Welle verspannt ist.
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Sowohl die Längskeilverbindung (Paßstift) als auch die Querkeilverbindung
sind je für sich in großer Zahl bekannt. Würde man nun große Drehmomente durch eine
Ouerkeilverbindung allein übertragen wollen, die wegen
der ihr eigentümlichen
leichten Lösbarkeit als die gegebene in Betracht käme, so würden sich sowohl für
die Blindwelle als auch für die Kurbel Abmessungen ergeben, die praktisch nicht
mehr tragbar sind. Die Längskeilverbindung scheidet zunächst alsLösungsmittel deshalb
aus, weil hier die leichte Lösbarkeit fehlt, denn für die Längskeilverbindung ist
bei größeren Drehmomenten das Aufschrumpfen der Kurbelwange oder das Einpressen
der Welle in jene notwendig. Der Lösungsweg nach der Erfindung beruht demgegenüber
auf der Erkenntnis, daß dem Querkeil seine bekannte Funktion der Übertragung des
Blindwellendrehmomentes genommen werden. muß und ihm die neue Funktion zuzuweisen
ist, hauptsächlich die für die Längskeilverbindung notwendigen wesentlich kleineren
Anpreßdrücke zu erzeugen. Durch diese Vereinigung von Längs- und Querkeilverbindung
wird dann erreicht, daß auch größte Drehmomente mit einer leicht lösbaren Verbindung
von Kurbel und Welle bei geringem Werkstoffaufwand übertragen «-erden können. Die
Erfindung vermeidet also durch geschickte Verteilung der Aufgaben, die Längs- und
Querkeil zu erfüllen haben, die Nachteile, die jedem dieser Elemente eigentümlich
sind, und nützt allein ihre günstigen Eigenschaften aus.
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Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der
Erfindung dargestellt. Abb. i zeigt einen Schnitt längs der Blindwelle, Abb. 2 eine
Ansicht in Richtung der Blindwellenachse.
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Auf den Blindwellenzapfen i ist die Kurbel -2, die aus Stahlguß bestehen
kann, mit geringem Übermaß, unter Umständen auch mit sehr geringem Spiel (Schiebesitz),
aufgebracht. Nennenswerte Pressurigen sollen also hierbei nicht auftreten: jedoch
soll die Kurbel 2 auf dem Blindwellenzapfen i satt und möglichst ohne radiale Bewegungsmöglichkeit
geführt werden. Nach dem Aufbringen der Kurbel 2 auf den Blindwellenzapfen i wird
das Loch 3 für den Querkeil .a. hergestellt. Die Kurbel 2 wird dann wieder von dem
Blindwellenzapfen i abgezogen und das Loch 3 auf der dem Zapfen i zugewandten Seite
etwas erweitert. Darauf wird die Kurbel ? wieder auf den Zapfen i geschoben, der
Querkeil 4 eingebracht und so weit in das T och 3 leineingetrieben, daß sich der
Blindwellenzapfen i unter beträchtlichem Druck gegen die dem Querkeil d. gegenüberliegende
Seite 5 der Kurbelbohrung 6 legt. Der Öuerkeil d, der mit einem Gewindebolzen; versehen
ist, wird durch eine auf diesen geschraubte Mutter 8 in seiner Lage gehalten. Die
Mutter 8 stützt sich gegen eine zum holzen 7 senkrechte Fläche
9 der Kurbel 2 und ist durch einen Splint io gesichert. Der Otterschnitt
des mit einer Neigung i : 15 ausgeführten Querkeiles d. ist so gestaltet, daß Iserbspannungen
möglichst vermieden «-erden.
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Nach dem Befestigen des Querkeiles .4 @-, erden auf der Seite 5 der
Kurbelbohrung 6 zwei Bohrungen i i für zwei längs des Blindwellenzapfens i angeordnete
z` lindrische Palf stifte 12 (Längsheil) gebohrt' und die Paßstifte 12 eingebracht.
Der Rand 13 jedes Paßstiftloches i i wird auf der Kurbelseite so weit verstemmt,
daß die Stifte 12 nicht aus ihrer Bohrung ii herauswandern können. Hierauf wird
die Bohrung 1.4 für den Kurbelzapfen 15 unter genauer Einhaltung des Kurbelwinkels
gebohrt und der Kurbelzapfen 15 eingepreßt.
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Gemäß der Erfindung hat der Querkeil .f i die Aufgabe, hauptsächlich
die für die Paßstifte 12 notwendigen Einpreßdrücke zu er-' zeugen, die wesentlich
kleiner sind als die Kräfte, die bei der Übertragung des Blindwellendrehmomentes
auftreten. Das Drehmoment wird also hauptsächlich durch die Stifte 12 übertragen.
Ein Teil des Drehmomentes wird allerdings auch durch die Berührungsfläche des Querkeiles
d. mit dem Blindwellenzapfen i und ein weiterer Teil durch die Haftreibung übertragen,
die infolge des Druckes des Querkeiles .4 zwischen Blindwellenzapfen i und Kurbel
.2 entsteht.
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Zum Lösen der Kurbel :2 vom Blindwellenzapfen i wird nach Entfernen
des Splintes p) und Abschrauben der Mutter 8 der Querkeil d. ausgetrieben, und hierauf
wird die Kurbel 2 vom Blindwellenzapfen i abgezogen. Die Stifte 12 werden hierbei
voll dem in der Kurbele liegenden Teil des Bohrungsbodens 16 mitgenommen.
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Zum Wiederaufbringen der Kurbel 2 auf den Blindwellenzapfen i werden:
die Stifte 12 in die Bohrungshälften im Blindwellenzapfen i gelegt und die Kurbel
2 aufgeschoben. Hierauf wird der Querkeil d. wieder eingetrieben und durch die Mutter
8 mit dein Splint io in seiner Lage gesichert.
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Die Sicherung gegen das Heraus.wandern des Blindwellenzapfens i aus
der Kurbel erfolgt durch die infolge des Druckes des Querkeiles .4 entstehende Haftreibung
und durch die Seitenflächen des Querkeiles 4. Zur Erhöhung der Sicherheit gegen
das Herauswandern des Blindwellenzapfens i aus der Kurbel 2 kann der Querkeil d.
seitlich finit Übermaß eingebracht wer den.
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Statt der runden Paßstifte 12 können auch Paßstifte von anderer Querschnittsfortn
oder kegelige Stifte vorgesehen sein. Vorteilhaft sind natürlich Ouerschnittsformen.
die scharfe Kanten vermeiden. Entsprechendes gilt für den Einstellkeil d.. Bemerkt
sei noch, daß die
Erfindung überall da anwendbar ist, wo ein Bauteil,
der im Betriebe fest auf einer Drehmoment übertragenden Welle sitzt, leicht auswechselbar
sein soll, z. B. bei Hebeln oder Scheiben, die große Drehmomente weiterleiten müssen.