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Triebwerk für Brennkraftmaschinen mit Kolben und Pleuelstange Die
Erfindung betrifft ein Triebwerk für Brennkraftmaschinen mit Kolben und Pleuelstange
und einer Einrichtung zur selbsttätigen Veränderung des Verdichtungsraumes in Abhängigkeit
von dem jeweils auf den Kolbenboden wirkenden Gasdruck, welche zwischen Kolbenboden
und Pleuelstange angeordnet und zugleich elastisch nachgiebig und schwingungsdämpfend
ist.
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Durch die Erfindung soll das Problem gelöst werden, eine gegenseitige
Elastizität zwischen den Kolben und Pleuelstangen bei Explosionsmotoren herzustellen.
Es sind bereits verschiedene Lösungsvorschläge bekanntgeworden, um eine gegenseitige
Elastizität zwischen den Kolben und Pleuelstangen herzustellen. So geht ein Vorschlag
dahin, bei einer Einrichtung zur Veränderung des Verdichtungsraumes von Brennkraftmaschinen,
deren Kolben aus zwei ineinander längsverschieblichen Teilen mit dazwischenliegender
Feder besteht, außer der Federwirkung noch eine Dämpfung mittels einer Dämpfungsvorrichtung
vorzusehen.
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Die vorbekannte Einrichtung ist zwischen dem Kolbenboden und der Pleuelstange
angeordnet und zugleich elastisch nachgebend und schwingungsdämpfend ausgebildet.
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Die bisher bekannten Lösungen konnten sich in der Praxis jedoch nicht
durchsetzen, da sie nicht einfach genug waren und den sehr harten Betriebsbedingungen
nicht standhalten konnten. Das Triebwerk gemäß der vorliegenden Erfindung löst die
gestellte Aufgabe in besonders einfacher Weise und kann mit Vorteil bei den Motoren
der verschiedenen Kraftfahrzeugarten angepaßt werden. Das Triebwerk gemäß der Erfindung
ist dadurch gekennzeichnet, daß an Stelle eines Kolbenbolzens eine mehrteilige Achse
vorgesehen ist, welche eine elastische Durchbiegung erfährt und deren Enden in an
sich bekannter Weise in den Lageraugen des Kolbens mit Hilfe von unelastischen,
die elastische Durchbiegung der Achse zulassenden Teilen gelagert sind.
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Durch die erfindungsgemäße Maßnahme wird ein wesentlicher Vorteil
erreicht, der darin besteht, daß die Größe der Ansätze der Kolben durch eine entsprechende
Ausbildung beträchtlich verringert werden kann, wobei diese Ansätze sogar vollständig
oder fast vollständig fortfallen können. Dadurch kann die gesamte Anordnung wesentlich
leichter ausgebildet werden als die bisher bekannten Anordnungen, und zwar um so
mehr, als die erfindungsgemäße Ausbildung auch die Verringerung der Breite des Pleuelstangenfußes
gestattet.
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Ferner kann, wie bereits hervorgehoben, das Triebwerk gemäß der Erfindung
mit Vorteil an die Motoren der verschiedenen Kraftfahrzeugarten angepaßt werden.
So ist z. B. eine größere Nachgiebigkeit der elastischen Achsen bei Personenwagen
erwünscht, bei welchen sowohl die Weichheit als auch der Leistungsüberschuß angestrebt
wird. Demgegenüber wird bei stark ausgenutzten Motoren der sogenannten Sportwagen
eine weniger weiche, härtere Feder vorgezogen, da es hierbei insbesondere auf den
Wirkungsgrad ankommt.
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Durch die vorliegende Erfindung wird ferner gegenüber den bisher bekannten
Anordnungen erreicht, daß die Elastizität die üblichen Schwingungen des Motors unterdrückt,
da diese Elastizität so bemessen ist, daß die Amplitude auf einen bestimmten Wert
begrenzt wird, welcher dem kleinsten erforderlichen Wert entspricht.
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Die Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung beispielshalber
erläutert.
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A b b. 1 zeigt in kleiner Darstellung in einem Längsschnitt einen
Kolben einer Brennkraftmaschine, welcher in einem Zylinder verschieblich und mit
einer durch zwei einander gegenüberliegende Blattfedern gebildeten elastischen Achse
versehen ist;
A b b. 2 zeigt in größerer Darstellung einen Längsschnitt
eines in einem Zylinder befindlichen Kolbens einer Brennkraftmaschine mit einer
elastischen Achse, welche durch federnde Stäbe verschiedener Länge gebildet wird,
welche in innen profilierten Ringen angeordnet sind und in der Längsrichtung durch
Anschläge bildende Kugeln gehalten werden; A b b. 3 ist ein Schnitt längs der Linie
2-2 der A b b. 2; A b b. 4 ist ein Längsschnitt eines Kolbens mit einer durch federnde
Stäbe gebildeten elastischen Achse, welche gemäß einer zweiten Ausführungsform angeordnet
sind; A b b. 5 ist ein Schnitt längs der Linie 4-4 der A b b. 4; A b b. 6 ist ein
Längsschnitt eines Kolbens mit einer durch gemäß einer dritten Ausführungsform angeordnete
federnde Stäbe gebildeten elastischen Achse; A b b. 7 ist ein Schnitt längs der
Linie 6-6 der A b b. 6; A b b. 8 ist ein Längsschnitt eines Kolbens einer Brennkraftmaschine
mit einer elastischen Achse, welche gemäß einer vierten Ausführungsform durch eine
Anordnung von Federblättern verschiedener Länge gebildet wird; A b b. 9 ist ein
Schnitt längs der Linie 8-8 der Abb.8; A b b. 10 ist ein Längsschnitt eines Kolbens
einer Brennkraftmaschine mit einer elastischen Achse, welche gemäß einer fünften
Ausführungsform durch eine Anordnung von geraden und gebogenen Federblättern gleicher
Länge gebildet wird; A b b. 11 ist ein Schnitt längs der Linie 10-10 der A b b.10;
A b b. 12 zeigt in einem Längsschnitt eines Kolbens eine sechste Ausführungs- und
Einbauform der elastischen Achse; A b b. 13 und 14 sind eine Seitenansicht bzw.
ein Schnitt längs der Linien 12-12 bzw. 13-13 der A b b. 12; A b b. 15 ist ein Längsschnitt
eines teilweise dargestellten Kolbens, welcher mit dem Pleuelstangenauge durch eine
elastische Achse verbunden ist, welche gemäß einer siebten Ausführungs- und Einbauform
dargestellt ist; A b b. 16 ist ein A b b. 15 entsprechender Querschnitt; A b b.
17 und 18 sind Schnitte längs der Linien 15-15 bzw.16-16 der A b b.15; A b b. 19
zeigt eine achte Ausführungsform der den Kolben mit dem Pleuelstangenauge verbindenden
elastischen Achse; A b b. 20 und 21 sind ein Längsschnitt bzw. eine Seitenansicht
einer neunten sehr zweckmäßigen Ausführungsform der elastischen Achse; A b b. 22,
23 und 24 zeigen andere Ausführungsformen der erfindungsgemäßen elastischen Achse;
A b b. 25 ist ein Schnitt längs der Linie 24-24 der A b b. 24; A b b. 26 zeigt den
Einbau der Enden der elastischen Achsen mittels eines Kugelgelenks.
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Bei den dargestellten Ausführungsbeispielen des Erfindungsgegenstands
ist der Kolben zur selbsttätigen Veränderung des volumetrischen Verhältnisses mit
einer elastischen Achse versehen, welche an ihren Enden in Ansätzen des Kolbens
gelagert und mit dem Pleuelstangenfuß gekuppelt ist. Diese elastische Achse ist
ferner durch mechanische Mittel verwirklicht, welche die Erzielung ihrer lotrechten
Elastizität ermöglichen, welche infolge der Beweglichkeit des Kolbens gegenüber
der Pleuelstange eine Änderung des volumetrischen Verhältnisses und gleichzeitig
eine große Weichheit des Betriebes erzeugen.
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Bei dem in A b b. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel wird die elastische
Achse durch Blattfedern 1 und 2 mit einer oder mehreren übereinanderliegenden Lamellen
konkaver Form gebildet. Diese einander gegenüberliegenden Blattfedern
1 und 2 sind symmetrisch angeordnet und an ihren Enden in Haltern
3 befestigt, welche festliegen oder radial einstellbar sind und in Ringe 4 eingesetzt
sind. Diese Ringe gleiten frei in Bohrungen p1 der Ansätze des Kolbens p, um die
Längenänderung der Federblätter 1 und 2 bei ihrer Dehnung zu ermöglichen. Durch
Elastizität in entsprechenden Nuten der Bohrung p1 gehaltene Sprengringe 5 halten
die so ausgeführte Achse.
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Der innere zentrale Teil der einander gegenüberliegende Dome bildenden
Federn 1 und 2 ist in der entsprechenden Öffnung eines zylindrischen Ringes 6 zentriert,
welcher frei in der Bohrung des Pleuelstangenauges 7 gelagert ist. Die Federblätter
1 und 2 stützen sich in dem Ring 6 an balligen Flächen ab, welche bei beliebiger
Verformung der Federn eine tangentiale Anlage gewährleisten.
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Die Blattfedern können eine beliebige geeignete Form und einen beliebigen
Querschnitt haben und eine ungleiche Zahl von Lamellen aufweisen. So kann die untere
Feder, welche in ihrem mittleren Bereich die bei der Explosion auftretende Druckkraft
aufnimmt, entweder durch eine größere Zahl von Lamellen oder durch einen größeren
Querschnitt verstärkt werden. Ebenso kann bei gewissen Motoren ein einziges Federblatt
mit entsprechendem Profil und Querschnitt benutzt werden.
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Bei dem in A b b. 2 und 3 dargestellten Ausführungsbeispiel wird die
elastische Achse durch eine gewisse Zahl von elastischen Stäben gebildet, welche
vorzugsweise einen runden Querschnitt haben und in geeigneter Weise übereinander
angeordnet sind.
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Unter diesen elastischen Stäben, welche aus einem widerstandsfähigem
Werkstoff bestehen, befinden sich außerdem Umfangsstäbe 8 großer Länge, welche
durch ihren Elastizitätskoeffizienten eine hinreichende Durchbiegung der zentralen
Stäbe 9 geringerer Länge ermöglichen und zur Verstärkung derselben dienen.
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Umfangsstäbe 8 werden in kreisförmiger Anordnung an ihren Enden mit
Hilfe von Kugeln 10 entsprechenden Durchmessers gehalten, welche zugleich
Verbindungspuffer zur übertragung der Druckkraft bilden. Außen sind die Stäbe 8
in der entsprechend abgerundeten Bohrung der Ringe 11 zentriert, welche in die Ansätze
p2 des Kolbens p eingesetzt sind.
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Die zentralen, kreisförmig innen angeordneten Stäbe 9 werden in der
Längsrichtung an ihren Enden durch Kugeln 10 gehalten, welche keine Reibung erzeugende
Anschläge bilden.
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Die so verwirklichte elastische Achse wird noch in der Längsrichtung
an ihren Enden durch Scheiben 12 gehalten, welche in den Ansätzen p2 des Kolbens
p zentriert sind und durch Sprengringe 13 od. dgl. gehalten werden. Die Scheiben
12 enthalten eine öffnung 121 für den Durchtritt des Öls zur Schmierung der elastischen
Achse.
Das Pleuelstangenauge 142 ist mit seiner Bohrung auf dem
Umfang des zentralen Ringes 14 gelagert, welcher innen auf die Umfangsstäbe 8 aufgeschoben
und zentriert ist. Hierfür besitzt die Bohrung des zentralen Ringes 14 einen Krümmungshalbmesser
141, welcher dem größten Krümmungshalbmesser der Umfangsstäbe 8 bei ihrer Biegung
entspricht.
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Bei der in A b b. 4 und 5 dargestellten Ausführung finden sich die
gleichen Merkmale wieder; die elastische Achse wird jedoch durch mehrere Reihen
von elastischen Stäben verschiedener Länge gebildet, welche nacheinander an axialen
Kugeln entsprechenden Durchmessers anliegen.
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Bei dieser Ausführung sind die Umfangsstäbe 15 kreisförmig um äußere
Kugeln 16 angeordnet, welche axial Längsanschläge für die Kugeln 17 kleineren Durchmessers
bilden.
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Diese Kugeln 17 ermöglichen die kreisförmige Anordnung und Zentrierung
der Zwischenstäbe 18, welche konzentrisch innerhalb des durch die Stäbe 15 gebildeten
Käfigs angeordnet sind. Kurze Stäbe 19 füllen den axialen Hohlraum aus und legen
sich in der Längsrichtung gegen die Kugeln 17. Profil und Querschnitt der verschiedenen
Stäbe 15,18 und 19 sind natürlich so ausgebildet, daß die auf diese Weise gebildete
elastische Achse den gewünschten Elastizitätskoeffizienten besitzt.
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Bei der in A b b. 6 und 7 dargestellten Ausführung wird die elastische
Achse durch eine gewisse Zahl von übereinanderliegenden federnden Stäben gebildet.
Der axiale Teil der Achse enthält lange Stäbe 20, welche an ihren Enden in die abgerundeten
Bohrungen 211 der in die Ansätze p2 des Kolbens p eingesetzten Ringe 21 eingesetzt
sind. Außen werden diese langen Stäbe 20 konzentrisch durch zentrale Stäbe 22 verstärkt,
welche in kreisförmiger Anordnung an ihren Enden durch Schellen 23 od. dgl. gehalten
werden. Bei dieser Ausführung ist das Pleuelstangenauge 24 auf dem Umfang des zentralen
Ringes 25 gelagert, welcher auf den Umfang der zentralen Stäbe 22 aufgeschoben ist.
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Bei den obigen Ausführungen können natürlich die Stäbe verschiedene
Querschnitte haben und aus einem beliebigen Metall oder einem anderen Werkstoff
bestehen. Die Zwischenräume zwischen den Stäben können durch Stäbe kleineren Querschnitts
ausgefüllt werden. Ferner können andere Einrichtungen als die dargestellten zur
Zentrierung und kreisförmigen und ringförmigen Anordnung der Stäbe benutzt werden.
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Es ist ferner vorgesehen, federnde Stäbe zu benutzen, welche miteinander
auf beliebige bekannte Weise vereinigt sind und z. B. eine elastische verdrillte
Anordnung aus Stäben geeigneten Querschnitts bilden.
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Bei der in A b b. 8 und 9 dargestellten Ausführung wird die elastische
Achse im wesentlichen durch Federblätter verschiedener Länge gebildet, welche entsprechend
angeordnet und gehalten sind.
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Die äußersten Federblätter 26 mit flachem Querschnitt sind voneinander
durch eine kürzere Zwischenlamelle 27 getrennt. An ihren Enden sind die Federblätter
26 in die abgerundeten Bohrungen 281 der Ringe 28 eingesetzt, welche frei in den
Ansätzen p2 des Kolbens p gelagert sind. Die durch Sprengringe 30 gehaltenen Scheiben
29 bilden Längsanschläge für die Enden der Achse. Die Zwischenlamelle 27 wird in
ihrer Stellung durch profilierte Puffer 31 gehalten, welche zwischen den Federblättern
26 angeordnet sind und ihre Verbindung herstellen.
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Diese profilierten Puffer 31 werden zweckmäßig durch Abschnitte von
in entsprechender Weise abgeschnittenen Lamellen gebildet.
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Es ist ferner vorgesehen, den Federblättern ein etwas gebogenes Querprofil
zu geben, so daß sie durch Querelastizität in den Ringen 28 gehalten werden. Diese
in A b b. 9 dargestellte Ausbildung ermöglicht ein selbsttätiges Aufholen des Spiels
zwischen den einander berührenden Lamellen.
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Das Pleuelstangenauge 32 ist an der elastischen Achse durch einen
zentralen Ring 33 befestigt, welcher eine Längsöffnung 331 aufweist, welche dem
durch die übereinanderliegenden Federblätter 26 und 27 gebildeten Querschnitt entspricht.
Diese Öffnung 331 des zentralen Ringes 33 hat außerdem ein abgerundetes Längsprofil
zur Ermöglichung der Durchbiegung und Verformung der elastischen Achse.
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Bei der Ausbildung der A b b. 10 und 11 besteht die elastische Achse
aus einem geradlinigen Federblatt 34, welches über einem gebogenen Federblatt 35
gleicher Länge liegt. Ein axial angeordneter profilierter Puffer 36 bewirkt die
lotrechte Übertragung der entsprechend dem Arbeitsspiel des Kolbens abwechselnd
auf jede der Lamellen 34 und 35 ausgeübte Kraft.
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Die Federblätter 34 und 35, welche ein beliebiges Profil und einen
geeigneten Querschnitt haben, sind mit ihren Enden in die profilierten Bohrungen
371 der frei in die Ansätze p2 des Kolbens p eingesetzten Ringe 37 gelagert. Wie
bei der vorhergehenden Ausführung ist das Pleuelstangenauge 38 mit der elastischen
Achse durch einen zentralen Ring 39 verbunden, welcher eine profilierte Längsöffnung
für den Durchtritt und die freie Biegung der Federblätter aufweist.
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Es ist ferner zu bemerken, daß bei durch Federblätter gebildeten elastiscl=en
Acl;sen diese Achs--n in die Kolben so eingebaut sind, daß sie eine beschränkte
Schwenkmöglichkeit haben, um die Schwenkbewegung der Pleuelstange zu ermöglichen.
Diese Schwenkbewegung muß jedoch begrenzt werden, damit die Druckkraft stets auf
die Stützflächen der Federblätter wirkt und nicht in ihrer Querrichtung.
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Bei diesen verschiedenen Ausführungen der elastischen Achse ist es
wesentlich, daß die Ansätze p2 des Kolbens p mit einer geringen Länge ausgeführt
sind, wodurch der Abstand zwischen diesen Ansätzen vergrößert wird. Hierdurch wird
eine Verringerung des Kolbengewichts erreicht.
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Die obige Ausbildung kann auch bei einem beliebigen elastischen Einbau
mit Dämpferwirkung od. dgl. vorgesehen werden.
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Schließlich ist noch zu bemerken, daß diese elastischen Achsen mit
elastischen Zwischeneinrichtungen kombiniert werden können.
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Die in A b b. 12 bis 26 dargestellten Ausführungen betreffen besonders
zweckmäßige Ausbildungen der elastischen Achse und des Kolbens mit verringertem
Gewicht, wobei Schwingungen durch das erzielte weiche Arbeiten des Motors verhindert
werden.
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Bei der in A b b. 12, 13 und 14 dargestellten Ausführung und ganz
allgemein bei den verschiedenen Ausführungsformen der elastischen Achse wird diese
durch eine gewisse Zahl von Lamellen 40 gebildet, welche folgende Merkmale aufweisen:
Der
Querschnitt der Achse ist in dem mittleren Abschnitt 40a derselben am größten,
worauf er bis zu den Enden 40 b stetig abnimmt. Dies entspricht einer zweckmäßigeren
Form, welche die beste Widerstandsfähigkeit für die auftretenden Kräfte und die
Durchbiegung bietet, welche in dem mittleren Abschnitt der Länge der Achse an der
Stelle der Befestigung des Pleuelstangenauges am größten sind. Infolgedessen wird
der Querschnitt in den Endabschnitten der elastischen Achse verringert, wodurch
deren Gewicht verkleinert wird. Dies ist wesentlich, da es sich um einen in Bewegung
befindlichen Teil handelt, dessen Trägheit verringert wird, wodurch durch diese
verursachte unnötige Beanspruchungen vermieden werden, ohne die Festigkeit zu verringern.
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Zahl und Dicke der Lamellen 40 kann veränderlich sein.
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Die durch die Vereinigung der übereinanderliegenden Lamellen gebildete
elastische Achse hat an allen Stellen ihrer Länge einen Kreisquerschnitt, wofür
die Lamellen natürlich entsprechend ausgeführt sind. Hierdurch wird die Herstellung
der Ringe und der Bohrungen in den Ansätzen des Kolbens und in dem Pleuelstangenauge
vereinfacht.
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Zur Verhinderung einer Verdrehung der Lamellen infolge des kreisförmigen
Querschnitts der Achse sind gemäß einer Ausführung diametral gegenüberliegende Nuten
B 1 in dem Pleuelstangenauge B vorgesehen. Diese Nuten entsprechen der Dicke einer
oder mehrerer mittlerer Lamellen 40 c mit entsprechender Breite. Infolge dieser
Ausbildung wirken die Druckkräfte auf die elastischen Lamellen stets senkrecht zu
diesen.
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Bei dieser spindelförmigen Ausführung mit nach den Enden zu abnehmenden
Querschnitten kann der Ausschlag der Achse normal in dem Pleuelstangenauge B erfolgen,
ohne die Öffnung oder den Ring des Pleuelstangenauges zu erweitern. Die Ringe 41
zum Einbau in die Ansätze p= des Kolbens p haben eine konisch erweiterte
Form. Die konische Form an den Enden der Achse vermeidet den Einbau von Scheiben
oder Anschlägen in axialer Richtung hinter den Ringen 41, welche z. B. durch Sprengringe
42 gehalten werden.
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Die Ansätze p" des Kolbens p sind erheblich kürzer als die Ansätze
der in den üblichen Anordnungen benutzten Kolben. Hierdurch wird der Zwischenraum
x zwischen den Endflächen der Ansätze größer (Ab b. 12). Dies hat eine beträchtliche
Gewichtsverminderung des Kolbens zur Folge, welche das zusätzliche Gewicht der elastischen
Achse ausgleicht. Im Gegensatz zu den bekannten Anordnungen brauchen nämlich die
Enden der elastischen Achse nicht über verhältnismäßig große Längen festgehalten
zu werden, sondern brauchen nur in den Ansätzen p2 des Kolbens in ihrer Lage gehalten
zu werden, wobei sie in ihren Ausschlägen verhältnismäßig frei sind.
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Bei der Ausbildungsform der A b b. 15 bis 18 finden sich die obigen
Merkmale wieder, wobei jedoch zu bemerken ist, daß die elastische Achse durch eine
gewisse Zahl von inneren Lamellen 43 gleicher Dicke gebildet wird, während die äußeren
Lamellen 44 erheblich dicker sind. Hierdurch kann die Nachgiebigkeit der elastischen
Achse entsprechend den betreffenden Motoren und verschiedenen Gesichtspunkten dadurch
verändert werden, daß verschiedene Kombinationen mittels der Dicke der inneren dünneren
Lamellen, welche zahlreicher als die äußeren dickeren Lamellen sind, hergestellt
werden, wie z. B. in A b b. 19 und 22 dargestellt.
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Bei dieser Ausführungsform (A b b. 15 bis 18) sind noch weitere Merkmale
sichtbar: Die Lamellen der elastischen Achse, insbesondere die äußeren Lamellen
44, besitzen bei 44 a einen zylindrischen Abschnitt zur Abstützung in dem Pleuelstangenauge
B oder in dem in dieses eingesetzten Ring. Wie jedoch in der Zeichnung dargestellt,
ist die Breite y dieser Anlagefläche kleiner als die Breite des Pleuelstangenauges
B. Diese sehr zweckmäßige Anordnung ermöglicht die freie Durchbiegung der Lamellen
gegenüber dem Pleuelstangenauge.
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Die Winkelstellung der Lamellen in bezug auf das Pleuelstangenauge
und den Kolben wird in einfacher Weise durch eine Verkeilung mit Hilfe von runden
Stäben 45 festgelegt, welche zur Hälfte in entsprechenden Nuten 44 b in einer oder
in den beiden dickeren Lamellen 44 und zur Hälfte in einer Nut B2 des Pleuelstangenauges
liegen. Ähnliche Keile in Form von runden Stäben 46 können auch an den Enden der
elastischen Achsen benutzt werden, um die Enden der Lamellen 44 mit den Ringen 41
zu vereinigen, wobei dann die Ringe 41 in den Ansätzen pg des Kolbens drehbar
sind.
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Wie gestrichelt in A b b. 15 dargestellt, erhalten die äußeren Lamellen
44 von der Anlagefläche 44 a bis zu den Endanlageflächen in den Ringen
41 bei 44 c ein konkaves Profil. Dieses Profil bietet den Vorteil
der Gewichtsverminderung der elastischen Achse bei gleichzeitiger Vergrößerung ihrer
Nachgiebigkeit, wobei jedoch ihre Kraft und ihr kräftiger Aufbau in dem den größten
Kräften unterworfenen mittleren Abschnitt vollständig aufrechterhalten bleibt.
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Die in A b b. 19 bis 21 dargestellte Ausführung ist gemäß den gleichen
Grundsätzen wie die vorher beschriebenen Ausführungen ausgebildet, d. h., die elastische
Achse hat einen Kreisquerschnitt, welcher von ihrem mittleren Abschnitt nach den
Enden zu stetig abnimmt.
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Die in diesen Abbildungen dargestellte Ausführung weist jedoch folgende
Merkmale auf: Die konische oder spindelförmige Form der Achse 47 ist sehr stark
ausgeprägt, so daß der Querschnitt an den Enden der Achse etwa die Hälfte des Querschnitts
in dem mittleren Abschnitt beträgt. Dieses Verhältnis ist sehr zweckmäßig, da es
den wirklich angreifenden Kräften entspricht, d. h. einer größten Festigkeit in
dem mittleren Abschnitt und einer großen Nachgiebigkeit an den Enden. Diese Achse
besitzt die besten Eigenschaften bei geringstem Gewicht.
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Die Dicke einer jeden Lamelle 47 a ist (A b b. 20 und 21) in gleicher
Welse wie die äußeren Abmessungen des Querschnitts der Achse veränderlich. Die Dicke
einer jeden Lamelle beträgt in dem mittleren Abschnitt etwa das Doppelte der Dicke
an den Enden.
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Die Breite der Lamellen nimmt entsprechend einem ähnlichen Gesetz
in dem gleichen Verhältnis ab.
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Bei den Ausführungsformen der A b b. 23 und 24 haben die inneren und
mittleren Lamellen 48 eine abnehmende Dicke und hören vor den Enden der elastischen
Achse auf. Die beiderseits der Lamellen 4E angeordneten Lamellen 49 können unter
gleichen Bedingungen ausgeführt sein (Ab b.23), oder eine gleichmäßige Dicke
bis zu den Enden der elastischen
Achse haben. Die äußeren Lamellen
50 haben die übliche Ausbildung.
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Die Enden der elastischen Achsen können in die Ringe 41 mit
einer konischen Verkeilung (A b b. 23) oder auch in eine zylindrische Lagerfläche
dieser Ringe (A b b. 24) eingesetzt sein. Die axiale Bohrung der Ringe 41 ist jedenfalls
in Richtung auf das Pleuelstangenauge erweitert (Ab b. 22) oder konisch,
um das elastische Spiel der Lamellen zu ermöglichen.
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Die Ausführungen entsprechend A b b. 23 und 24 ermöglichen eine Verstärkung
und große Dicken in dem mittleren Abschnitt der elastischen Achsen, an welchem die
größten Kräfte auftreten.
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A b b. 26 zeigt einen besonderen Einbau der Enden der elastischen
Achsen. Die Enden der durch ihr Gesamtprofil 51 angedeuteten Lamellen sind in einen
Ring 52 eingesetzt, welcher ein Kugelgelenk bildet und in den Ansätzen p2 des Kolbens
gelagert ist.
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Die Kugelgelenke bildenden Ringe sowie die Ringe 41 und die Ansätze,
welche für das Pleuelstangenauge vorgesehen werden können, können aus einem beliebigen
Werkstoff bestehen, welcher eine Masseelastizität hat und welcher bei den Betriebsbedingungen
der Motoren eine große Festigkeit besitzt, um die elastische Wirkung dieser Ringe
mit der Wirkung der elastischen Achse zu kombinieren.
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Die gemäß den obigen Grundsätzen ausgebildeten elastischen Achsen
gestatten, in allen Fällen die erforderliche kräftige Ausbildung mit einer Nachgiebigkeit
zu erhalten, welche entsprechend den verschiedenen Kraftfahrzeugarten verschieden
sein kann. So ist z. B. eine größere Nachgiebigkeit der elastischen Achsen bei Personenwagen
wünschenswert, bei welchen sowohl die Weichheit als auch der Leistungsüberschuh
angestrebt wird, während bei den stark ausgenutzten Motoren der sogenannten Sportwagen
eine weniger weiche härtere Feder vorzuziehen ist, da es hier insbesondere auf den
Wirkungsgrad ankommt.
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Ein wesontlicher Vorteil der obigien spindelförmigen elastischen Achsen
besteht darin, daß die Größe der Ansätze der Kolben durch eine entsprechende Ausbildung
beträchtlich verringert werden kann, wobei diese Ansätze sogar vollständig oder
fast vollständig fortfallen können. Die durch den Kolben, die Pleuelstange und die
erfindungsgemäße Achse gebildete Anordnung ist daher leichter als die gegenwärtig
benutzten entsprechenden Anordnungen,- und zwar um so mehr, als die erfindungsgemäße
Ausbildung auch die Verringerung der Breite des Pleuelstangenauges gestattet.
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Gemäß einem den Gegenstand der Erfindung weiter ausbildenden Merkmal
können auch an Stelle der oben beschriebenen Kugeln zur Abstützung und Halterung
der Lamellen der elastischen Achsen Rollen benutzt werden, welche vorzugsweise aus
Stahl bestehen und entsprechend der treppenförmigen Anordnung der Lamellen verschiedene
Durchmesser haben können.