141297. lajstromszámú szabadalom • Öntött forgattyútengely

Megjelent 1952. évi május hó 15-é 1. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 141297. SZÁM. 47 b, 1—3. OSZTÁLY. — A-5154. ALAPSZÁM. Öntött forgattyútengely. Usines d'Automobiles, Entreprise Nationale cég, Praha. A bejelentés napja: 1949. április 14. Csehszlovákiai elsőbbsége: 1948. április 19. A találmány öntött forgattyútengely bordásán kialakított középső karral. Forgattyútengelyek szerkesztésénél ügyelnünk kell arra, hogy a hajlításból és elcsavarásból eredő deformációk minimálisak legyenek. Ezért a szerelvények alakját ill. az anyagelosztást úgy kell megszabnunk, hogy a tehe- tetlenségi ill. ellenállási nyomatékok a legkisebb súly mellett a legnagyobbak legyenek. Bizonyos meghatározott tehetetlenségi tömegű tengelyt azonban periodikusan változó erők terhelnek, úgy hogy végeredményben a forgattyútengely méreteit a rákényszerített torziórezgés az önrezgések szaporaságával és a rezonancia-lehetőséggel kapcsolatosan szabja * meg. Ez az oka annak, hogy a torziórezgések alapján méretezett és minőségi anyagból kovácsolt forgattyútengelyek tisztán dinamikai szempontból voltaképen túlméretezetteknek mutatkoznak. Ha tehát egy forgattyútengelyt nagy belső csillapítású anyagból és megfelelő alakban készítünk, akkor annak torziőrezgések oikozta igénybevétele jelentősen csökken, úgy hogy- az eddig túlméretezett forgattyútengelyt kisebb szilárdságú anyagból és gyakran még kisebb súlyban is állíthatjuk elő. így pl. az öntvénynek kovácsolt acélhoz képest előnye nemcsak nagyobb belső csillapítása és berágódás iránt kisebb érzékenysége, hanem ezenkívül jó szilárdság mellett kopással szemben tanúsított elegendő ellenállóképessége is. Az öntvény olcsóbb, mint a kovácsolt acél és öntött forgatytyútengelyek előállítása és megmunkálása is egyszerűbb és olcsóbb, mint a kovácsotoké. Minden öntött forgattyútengely megszerkeszthető úgy, hogy aránylag kis előállítási költség mellett az alaki szilárdság követelményeinek jól megfeleljen. A csapok és karok alakját, valamint keresztmetszeteiket úgy kell megszabnunk, hogy az igénybevétel a keresztmetszet egészén elosztódjék és az anyag jól kihasználódjék. Minthogy öntés esetén az öntvény anyagának egyöntetűsége nem mindig biztosítható, helyi anyaghalmozódást kerülnünk kell. ,.,.,' A fentiekből kitűnik, hogy öntött forgattyútengelyek előállításának és használatának a kovácsolt tengelyekkel szemben jelentős előnyei vannak. A probléma lényegét az öntött tengely kialakítása, egymásután sorakozó hengerekből összetett erőgép síik forgattyúja esetén pedig különösen a középső kar kialakítása teszi. A találmány éppen e probléma megoldására irányul. A találmány értelmében a forgattyútengely középső karját úgy alakítjuk ki, hogy az a forgattyúcsapokat nem a legrövidebb, hanem a leghosszabb úton kösse össze, hogy az átvitt feszültség erővonalai megfelelően elor>ztódjanak és sehol se sűrűsödjenek csúcsigénybevétellé. A vájatokkal és bordákkal alakított kar alakja lehetővé teszi, hogy az anyagot a semleges tengelytől lehetőleg messze, inkább olyan helyekre osszuk el, ahol az szilárdsági szempontból legjobban érvényesül és az öntvény minősége szempontjából nem ellenőrizhető helyi anyaghalmozódás ne keletkezzék. A rajzon a találmány szerint alakított középső karnak két kiviteli példája látható. Az 1.—4. ábráik az egyik, az 5.—7. ábrák a második kiviteli alakot szemléltetik. A két 1, 2 forgattyúcsapot összekötő kar körvonalai a forgattyútengely törésének síkja-' ban, azaz a két csaó tengelyvonalaitól meghatározott síkban, tompaszögeiRél lekerekített mmbus alakiát mutatják. E kart négy vájattal öntjük, amelyek közül két, lényegében kúpálotkű 3 és 4 vájat a csapok tengelyvonalaiba esik és a karnak az illető csaptól elfordított oldalára nyílik, a másik kettő pedig közös tengelyvonalban a forgattyútengely hosszirányára merőleges irányban mélyed a forgattyúkar po-vik és másik oldalától befelé és külső végeik körül az 5, 6, ill. 5', 6' bordák alakulnak ki. A két kiviteli alak egymástól csak abban különbözik; hogy az 1.—4. ábrabeli kivitelben a közös tengelyvonalú vajatokat 7 harántmerevítés egymástól elválasztja, az 5.-7. ábrabeli kivitelben ellenben egybefolyva átmenő 8 nyílást alkotnak. A találmánvbeli karral öntött forgattyútengely annak következtében, hogy az anyag a