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Haupt-und Nebenpleuelstange für Y-Maschinen
Die Erfindung geht aus von einer Haupt- und Nebenpleuelstange für Kolbenmaschinen in V - Anord - nung mit einem V-Winkel gleich oder kleiner als 900, insbesondere für Brennkraftmaschinen. bei denen das Kurbelzapfenlager aus einem abnehmbaren am Hauptpleuelfuss befestigten Oberteil und einem Lager- deckel besteht und bei der die Nebenpleuelstange an dem Oberteil angelenkt ist.
Bei einer bekannten Haupt- und Nebenpleuelstange der im vorhergehendem Absatz erwähnten Art greifen die Pleuelschrauben nicht in den Pleuelfuss ein. Dieser ist vielmehr mit Hilfe von konischen Bol- zen, die parallel zur Lagerachse angeordnet sind, mit dem Oberteil verbunden. Ausserdem liegt der ebenfalls mit einem konischen Bolzen befestigte Anlenkbolzen der Nebenpleuelstange innerhalb des von den Pleuelschrauben begrenzten Bereiches. Diese Anordnung ergibt den Nachteil, dass zuerst die Anlenkung der Nebenpleuelstange gelöst werden muss, bevor die Haupt- und Nebenpleuelstangen durch ihre Zylinder herausgezogen werden können, was jedoch in diesem Fall nur nach Lösen aller vorerwähnten konischen Bolzen möglich ist.
Der Ausbau der Kolben wird dadurch sehr erschwert, wobei noch zu berücksichtigen ist, dass die Kurbelwangen und Gegengewichte einem Ausbau der konischen Bolzen im Weg sind, und dass die konischen Partien der Bolzen sehr fest sitzen müssen, wenn die Gas- und Massenkräfte einwand- frei übertragen werden sollen und daher in dem engen Kurbelraum sehr schwer zu lösen sind.
Es sind ausserdem noch Haupt- und Nebenpleuelstangen bekanntgeworden, bei denen die Nebenpleuelstange am Lagerdeckel des Kurbelzapfenlagers der Hauptpleuelstange angelenkt ist und bei denen die Teilungsebene des Lagerdeckels geneigt zur Längsachse der Hauptpleuelstange verläuft. Sowohl die Hauptpleuelstange als auch die Nebenpleuelstange können bei diesen bekannten Bauarten nach Lösen des Lagerdeckels durch die zugehörigen Zylinder herausgezogen werden, ohne dass die Anlenkverbindung zwischen Lagerdeckel und Nebenpleuelstange gelöst werden muss.
Diese Ausführungen weisen aber den Nachteil auf, dass die Lagerteilungsebene in der Hauptbelastungszone des Kurbelzapfenlagers liegt, so dass unter dem Einfluss des Lagerdruckes-Verschiebungen zwischen den Lagerhälften auftreten können, welche die meist sehr dünne Lagerschale nicht erträgt und die, auch wenn sie nur hunderstel Millimeter betragen, der Betriebssicherheit des Lagers gefährlich werden können. Um diese Gefahr zu verringern, ist es bei den vor- genanntel. Haupt- und Nebenpleuelstangen notwendig, die durch die Kräfte aus den Gasdrücken hoch beanspruchte Verbindung der Lagerhälften als Kerbverzahnung auszuführen, deren Zähne geläppt werden müssen, damit alle oder nahezu alle Zähne tragen. Diese Bearbeitung verursacht besonders bei Pleuelstangen grösserer Dieselmotoren einen ganz erheblichen Kostenaufwand.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die vorgenannten Nachteile zu vermeiden. Diese Aufgabe wird gemäss der Erfindung an einer Haupt-und Nebenpleuelstange der eingangs erwähnten Art dadurch gelöst, dass beidseits der Kurbelzapfenlagerbohrung in Ebenen senkrecht zur Lagerachse angeordnete Pleuelschrauben, von denen jede in je eine Bohrung des. Hauptpleuelfusses des Oberteiles und des Lagerdeckels eingesteckt bzw. eingeschraubt ist. Hauptpleuelfuss, Oberteil und Lagerdeckel zusammenhalten, wobei der Anlenkbolzen der Nebenpleuelstange ausserhalb des von den Pleuelschrauben begrenzten Bereiches liegt, so dass die Nebenpleuelstange zusammen mit dem Oberteil nach Ausbau der Pleuelschrauben durch den zugehörigen Zylinder herausgezogen werden kann.
Diese Massnahme bewirkt unter anderem, dass
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Lager-und Lagerschalenteilungsebene des Kurbelzapfenlagers mindestens annähernd zusammenfallen können und dass die Ansätze, welche die Schubkräfte in den Teilungsebenen des Kurbelzapfenlagers auf- zunehmen haben, nicht die Steifigkeit wie bei den bekannten Bauarten mit Kerbverzahnung aufweisen müssen, d. b. als einfache einzelne Absätze ausgeführt werden können, die fertigungstechnisch keine ) Schwierigkeiten bieten.
Ausserdem lassen sich, da die Breite des Oberteiles senkrecht zur Lagerachse ge- messen bei der erfindungsgemässen Lösung keinen Einfluss auf die Ausbaumöglichkeit der Nebenpleuel- stange ausübt, im Verhältnis zum Kolbendurchmesser sehr dicke Kurbelzapfen (Karbelzapfen-Kolben- durchmesser) ausführen, was angesichts der ständig wachsenden Arbeitsdrücke von grosser Bedeutung ist.
Die übliche für das Bohren der Schraubenlöcher vorteilhafte Anordnung der Pleuelstangenschrauben ) senkrecht zur Teilungsebene des Kurbelzapfenlagers kann beibehalten werden, wenn die Teilungsebenen zwischen Oberteil und Hauptpleuelfuss sowie zwischen Oberteil und Lagerdeckel parallel zur Lagerachse und parallel zueinander sowie geneigt zur Längsachse der Hauptpleuelstange verlaufen.
Eine Verminderung der Schubkraft aus den Arbeitsdrücken in der Teilungsebene des Kurbelzapfen- lagers ergibt sich, wenn die Teilungsebene zwischen Oberteil und Hauptpleuelfuss sowie zwischen Oberteil und Lagerdeckel parallel zur Lagerachse sowie senkrecht zur Längsachse der Hauptpleuelstange ver- läuft.
Kleine Abmessungen des Hauptpleuelfusses und damit ein günstiges Verhältnis von Kurbelzapfen- durchmesser zu Kolbendurchmesser sowie eine günstige Lage des Anlenkpunktes der Nebenpleuelstange beiV-Winkeln in der Gegend von 450 ergeben sichdadurch, dass diedemAnlenkpunkt für die Nebenpleuelstange benachbarte Pleuelschraube in einer zur Lagerachse parallelen, zur Längsachse der Hauptpleuelstan- ge geneigten Ebene liegt.
Die Abmessungen des Pleuelfusses können weiterhin noch dadurch verringert werden, dass die Pleuel- schrauben in zwei zur Lagerachse parallelen, zur Längsachse der Hauptpleuelstange geneigten vorzugswei- se spiegelbildlichen Ebenen angeordnet sind.
Zweckmässig greift der Oberteil des Kurbelzapfenlagers mit einem Ansatz über den Hauptpleuelfuss mindestens an der der Nebenpleuelstange zugewendeten Seite und mit einem oder zwei Absätzen über den
LagerdeckeL'Dadurch wird erreicht, dass die Breite des Oberteiles senkrecht zur Lagerachse gemessen und damit der Kurbelzapfendurchmesser im Verhältnis zum Kolbendurchmesser sehr gross sein kann, ohne dass die Möglichkeit des Ausbaues der Nebenpleuelstange durch den Zylinder beeinträchtigt wird.
Der Zusammenbau des Kurbelzapfenlagers im Kurbelgehäuse wird dadurch erleichtert, dass vorzugs- weise an der der Nebenpleuelstan e abgewendeten Seite des Hauptpleuelfusses eine Halteschraube vorge- sehen ist, die in den Oberteil des Kurbelzapfenlagers eingreift und zum Zusammenhalten beider Teile beim Einbau der Pleuelschrauben und des Lagerdeckels führt.
In der Zeichnung sind drei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt, u. zw. zeigen Fig. 1 eine
Ausführungsart, bei der die Teilungsebene des Kurbelzapfenlagers geneigt zur Längsachse der Hauptpleuel- stange verläuft, Fig. 2 eine Ausführung, bei der die vorerwähnte Teilungsebene senkrecht zur Längsachse der Hauptpleuelstange verläuft und bei der die dem Anlenkpunkt der Nebenpleuelstange benachbarte
Pleuelschraube schräg zur Längsachse der Hauptpleuelstange liegt. Fig. 3 eine Ausführung, die der Bauart nach Fig. 2 entspricht, mit dem Unterschied, dass die Pleuelschrauben beidseits des Kurbelzapfens schräg zur Längsachse der Hauptpleuelstange angeordnet sind.
Fig. 4 zeigt einen Schnitt längs der Achse der
Hauptpleuelstange inFig. 2 mit Blick in Richtung auf die linken Pleuelschrauben, wobei die mittlere Hal- teschraube der Übersichtlichkeit halber weggelassen worden ist.
An der Hauptpleuelstange 1 ist der Oberteil 2, der zusammen mit den Lagerschalenhälften 3 und 4 und dem Lagerdeckel 5 das Kurbelzapfenlager einer Brennkraftmaschine mit V-Anordnung der Zylinder bildet, mit Hilfe der Pleuelschrauben 6 und 7. befestigt. Der V-Winkel beträgt bei dem dargestellten Bei- spiel 450, kann aber auch Werte bis zu 90 annehmen. Es können jeweils eine oder zwei Pleuelschrauben
6 und 7 in einer zur Lagerachse 8 parallelen Ebene vorgesehen werden. Die Teilungsebene 9 zwischen
Oberteil 2 und Hauptpleuelfuss 10 kann geneigt oder senkrecht zur Längsachse 11 der Hauptpleuelstange 1 verlaufen, ebenso die Teilungsebene 12 zwischen Oberteil 2 und Lagerdeckel 5. Die Pleuelschraube 6, die dem Anlenkpunkt13 derNebenpleuelstange14 benachbart ist, kann in einer geneigt zur Längsachse 11 verlaufenden Ebene liegen.
Die Pleuelschraube 7 kann ebenfalls in einer zur Achse 11 geneigten Ebene liegen, u. zw. entweder parallel zur Schraube 6 oder spiegelbildlich zur Schraube 6,. wobei die Achse 11 die Symmetrieachse bildet. Die Schraube 7 kann auch parallel zur Achse 11 angeordnet sein. An dem Oberteil 2 befindet sich ein etwa halbkreisförmiger Lappen 15, der von der Nebenpleuelstange 14 umfasst wird und den Anlenkbolzen 16 aufnimmt. Der Oberteil 2 greift mindestens mit dem Absatz 17, welcher der Nebenpleuelstange benachbart ist, über den Hauptpleuelfuss 10. Es kann aber auch noch ein weiterer
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Absatz 18 über den Hauptpleuelfuss 10 greifen. Der Oberteil 2 greift ferner mit den Absätzen 19 und 20 oder mit einem von beiden über den Lagerdeckel5.
Die Schraube 21, die vorzugsweise an der der Neben- pleuelstange 14, abgewendeten Seite angeordnet ist, greift in denOberteil 2 ein und dient zum Zusam- menhalten von Hauptpleuelfuss 10 und Oberteil 2, damit der Lagerdeckel 5 sowie die Schrauben 6 und 7 i leicht eingebaut werden können. Die Breitenabmessungen des Hauptpleuelfusses 10 und des Oberteiles 2 sind so gewählt, dass beide Teile, letztere mit der Nebenpleuelstange 14 durch den Anlenkbolzen 16 ver- bunden, zusammen mit den Kolben 22 durch die nicht gezeigten Zylinder herausgezogen werden kön- nen. Dabei wird der Oberteil 2 selbstverständlich in die gUnstigste Lage zur Nebenpleuelstange 14 ge- schwenkt.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Haupt- und Nebenpleuelstange für Kolbenmaschinen in V-Anordnung mit einem V-Winkel gleich oder kleiner als 900, insbesondere für Brennkraftmaschinen, bei der das Kurbelzapfenlager aus einem abnehmbaren, am Hauptpleuelfuss befestigten Oberteil und einem Lagerdeckel besteht und bei der die
Nebenpleuelstange an dem Oberteil angelenkt ist, dadurch gekennzeichnet, dass beidseits der Kurbel- zapfenlagerbohrung in Ebenen senkrecht zur Lagerachse (8) angeordnete Pleuelschrauben (6, 7), von de- nen jede in je eine Bohrung des Hauptpleuelfusses (10) des Oberteiles (2) und des Lagerdeckels (5) einge- steckt bzw.
eingeschraubt ist, Hauptpleuelfuss, Oberteil und Lagerdeckel zusammenhalten, wobei der
Anlenkbolzen (16) der Nebenpleuelstange (14) ausserhalb des von den Pleuelschrauben begrenzten Berei- ches liegt, so dass die Nebenpleuelstange zusammen mit dem Oberteil nach Ausbau der Pleuelschrauben durch den zugehörigen Zylinder herausgezogen werden kann.