Motoren mit hohen leistungsdichten und Zünddrücken, zum Bei- spiel Dieselmotoren, benötigen Kurbelwellen mit kombiniertem Antriebszahnrad, die insbesondere in ihrem Verbindungsbereich hohen Belastungen gewachsen sind. Daher werden in der Regel geschmiedete Stahl-Kurbelwellen verwendet, an die gehärtete Zahnräder mittels Stoff- (Schweissen), Form- (Schrauben) oder Reibschlüssigen (Passungen) Verbindungsverfahren gefügt wer- den.

So wird beispielsweise gemäß der DE19517506A1 das Zahnrad an die Kurbelwelle angeschraubt.

Erhöhte Belastbarkeit von Kurbelwellen kann gemäß der JP59129730A auch durch Austempern der Welle und weitere Bear- beitungsschritte erzielt werden.

Die Zahl der Verfahrensschritte zur Herstellung einer Kurbel- welle mit kombiniertem Antriebszahnrad bedingt vergleichswei- se lange Herstellungszeiten und verursacht entsprechend hohe Kosten.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, ein Verfahren mit weniger Verfahrensschritten zur Herstellung einer Kurbelwelle mit kombiniertem Antriebszahnrad sowie die daraus resultierende Kurbelwelle anzugeben.

Die Erfindung ist in Bezug auf die zu schaffende Kurbelwelle durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 wiedergegeben. Die Erfindung ist in Bezug auf das zu schaffende Verfahren durch die Merkmale des Patentanspruchs 2 wiedergegeben. Patentan- spruch 4 gibt eine bevorzugte Verwendung an. Patentanspruch 3 enthält eine vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Die Aufgabe wird bezüglich der zu schaffenden Kurbelwelle er- findungsgemäß dadurch gelöst, dass die Kurbelwelle mit kombi- niertem Antriebszahnrad in einem Stück gegossen sind.

Der Vorteil dieser Ausgestaltung besteht in den niedrigeren Herstellungskosten infolge des Wegfalls des Fügeschritts so- wie der im Vergleich zum Schmieden kurzen Gusszeit. Darüber hinaus besteht beim Gießen eine erhöhte Designfreiheit.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Kurbelwelle mit kombi- niertem Antriebszahnrad aus austempered ductile iron (ADI)- besteht. Dabei handelt es sich um ein Gusseisen mit Kugelgra- phit, das durch gezielte Wärmebehandlung (Austempern) u. a. verbesserte Verschleißeigenschafen aufweist.

Vorteilhaft ist hier einerseits das verringerte Gewicht-ADI hat ein um circa 10 Prozent geringeres Gewicht als der übli- cherweise verwendete Stahl. Andererseits weist ADI hervorra- gende thermische und mechanische Kennwerte auf, insbesondere hohe Festigkeit bis zu 1600 N/mm2.

Durch diese positiven Eigenschaften des Werkstoffs ADI kann auf die üblicherweise erforderliche Härtung des Zahnrades komplett verzichtet werden.

In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung weist der Be- reich des Zahnrades eine erhöhte Härte gegenüber dem restli- chen Gußteil auf. Dies ist durch geeignete unterschiedlich gesteuerte Temperaturführung während der Wärmebehandlung der verschiedenen Gußteilbereiche erreichbar. Eine additive oder alternative Erhöhung der Härte ist durch eine Kaltverfesti- gung (sog. Festigkeitsstrahlen) möglich.

Eine weitere additive oder alternative Möglichkeit zur loka- len Erhöhung der Härte des Gußteils, z. B. der Zähne, besteht darin, lokal Carbide in die Schmelze einzubringen. Dies kann über carbidhaltige Schlichten erfolgen. Man erhält eine ADI- Mikrostruktur mit zusätzlich eingebrachten Carbiden (sog. carbidic ADI = CADI). So gehärtete Bereiche weisen eine er- höhte Verschleißbeständigkeit auf.

Die Aufgabe wird bezüglich des zu schaffenden Verfahrens zur Herstellung einer Kurbelwelle erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Kurbelwelle mit kombiniertem Antriebszahnrad in ei- nem Stück gegossen werden.

Besonders vorteilhaft ist es, zum Gießen Basislegierungen zu verwenden, die zum austempern geeignet sind. Dadurch kann die Kurbelwelle mit kombiniertem Antriebszahnrad zunächst form- vollendet hergestellt werden und danach getempert (wärme- behandelt) werden, wobei sich die vorteilhaften mechanischen und thermischen Eigenschaften des ADI (austempered ductile iron) ausbilden. Alternativ kann die Wärmebehandlung auch di- rekt nach dem Gießen erfolgen und sich daran eine evtl. an- wendungsspezifisch erforderliche Endbearbeitung anschließen.

Vorteilhaft ist auch die Härtung von Teilbereichen des Guß- teils, z. B. der Zähne. Sie kann durch lokal unterschiedliche Steuerung der Wärmebehandlung und/oder lokale Kaltverfesti- gung, z. B. durch Festigkeitsstrahlen, und/oder lokales Ein- bringen carbidhaltiger Schlichten in die Gießform erfolgen.

Besonders vorteilhaft lässt sich das erfindungsgemäße Verfah- ren beim Kokillengießen (Dauerformen) einsetzen. Dbei lassen sich einerseits die Zahnradbereiche besonders formgenau gies- sen und andererseits ist bereits eine zumindest teilweise Wärmebehandlung in der Gussform möglich.

Besonders vorteilhaft ist die Verwendung einer erfindungsge- mäßen Kurbelwelle mit kombiniertem Antriebszahnrad in einem Diesel-Kraftfahrzeug, da dessen Motoren besonders hohen Be- lastungen unterworfen sind.

Die erfindungsgemäße Kurbelwelle mit kombiniertem Antriebs- zahnrad erweist sich als besonders geeignet für die Anwendung in Automobilen. Sie kann aber auch in anderen Bereichen, in denen sie hohen Belastungen ausgesetzt ist, besonders vor- teilhaft verwendet werden. Beispielhaft seien der Schiffs- und Flugzeugbau genannt, aber auch stationäre Anwendungen, z. B. Generatoren.