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Die
Erfindung betrifft ein Montageverfahren zur Montage eines ein geteiltes
Pleuelauge aufweisenden Pleuels einer Brennkraftmaschine, wobei
das Pleuel ein Gabelteil aufweist, an dem zum Schließen des
Pleuelauges ein Brückenteil über Gewindeverbindungen
befestigbar ist.
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Ein
Montageverfahren der eingangs genannten Art ist bekannt. Zur Montage
eines Pleuels mit geteiltem Pleuelauge wird die Brennkraftmaschine
so ausgerichtet, dass das Gabelteil des Pleuels von oben durch einen
dem Pleuel zugeordneten Zylinder montiert werden kann. Dazu wird
die Kurbelwelle für den
entsprechenden Zylinder in den unteren Totpunkt gedreht. Anschließend wird
das einen Pleuelschaft und einen Pleuelfuß aufweisende Gabelteil des
Pleuels von oben durch die Öffnung
des entsprechenden Zylinders eingeführt und mit dem eine erste Pleuelaugenhälfte bildenden
Pleuelfuß auf
einem entsprechenden Hubzapfen der Kurbelwelle aufgesetzt. Dann
wird von einer dem Zylinder entgegengesetzten Seite der Brennkraftmaschine
ein eine zweite Pleuelaugenhälfte
aufweisendes Brückenteil
(Pleueldeckel) aufgesetzt und der Brückenteil mit dem Gabelteil
auf dem Hubzapfen verschraubt. Ein solches Verfahren erfordert eine
hohe Präzision
beim Zuführen
des Gabelteils des Pleuels durch den Zylinder. Ist das Außenmaß des Gabelteils
nur geringfügig
kleiner als der Innendurchmesser des Zylinders, so können scharfe
Kanten im Außenbereich
des Pleuelfußes
die Zylinderlauffläche
des Zylinders beschädigen.
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Um
eine Beschädigung
der Zylinderlauffläche
einer Zylinderlaufbuchse beim Einbau eines Pleuels zu vermeiden,
schlägt
die
DD 203 274 A1 vor,
in einer im unteren Bereich der Zylinderlaufbuchse befindlichen
Führung
ein federndes Distanzelement lösbar
zu befestigen, das mit seinem freien Ende am Schaft der Pleuelstange
anliegt.
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Die
US 6 658 713 B1 offenbart
ein halbautomatisches Montagewerkzeug zur Einführen einer Kolben-/Pleuel-Baugruppe
in einen Zylinder, bei dem ein entgegen der Einführrichtung der Kolben-/Pleuel-Baugruppe
in den Zylinder ragender, die Kolben-/Pleuel-Baugruppe in Position haltender Führungsfinger
beim Einführen
der Kolben-/Pleuel-Baugruppe
zusammen mit dieser in Richtung der Kurbelwelle bewegt wird.
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Aus
der
WO 1995/015
241 A1 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Einführen und
Entnehmen eines Pleuels aus einer Zylinderbohrung einer Brennkraftmaschine
bekannt, wobei zwei Pleuelschrauben in hohle Schenkel einer Pleuelführung eingeführt werden,
bevor die Pleuelführung
zusammen mit dem Pleuel durch den Zylinder bewegt wird.
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Die
WO 2001/023 147 A1 offenbart
eine Führungseinrichtung
zur Verwendung bei der Montage oder Demontage eines Kolbens, die
Einrichtungen zur lösbaren
Befestigung am Pleuel und in der Nähe der Zylinderwand befindliche
Stützeinrichtungen
umfasst.
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Es
ist Aufgabe der Erfindung, ein Montageverfahren anzugeben, das einfach
durchführbar
ist und eine Beschädigung
der Zylinderlauffläche
verhindert.
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Zur
Lösung
dieser Aufgabe ist vorgesehen, dass in den Gewindeverbindungen angehörenden Gewindebohrungen
des Gabelteils jeweils eine Montagehilfsvorrichtung eingesteckt
oder eingeschraubt wird, wobei ein Teil der Montagehilfsvorrichtung
das Gabelteil außenseitig
und/oder innenseitig überragt und
seitlich auslenkbar ist. Außenseitig überragt
bedeutet hier, dass der Teil der Montagehilfsvorrichtung von einer
Längsachse
des Gabelteils weg über
eine Außenseite
des Gabelteils übersteht,
während
innenseitig überragt
bedeutet, dass der Teil der Montagehilfsvorrichtung zu einer Längsachse
des Gabelteils hin über
eine Innenseite bzw. Innenöffnung
des Gabelteils übersteht.
Dabei ist zumindest der das Gabelteil außenseitig überragende Teil der Montagehilfsvorrichtung
als Führungsteil
zur Führung
innerhalb des Zylinders entlang der Zylinderlauffläche ausgebildet.
Das Führungsteil
ist so ausgebildet, dass das Gabelteil und insbesondere dessen Pleuelfuß präzise durch
den Zylinder geführt
werden kann und das Führungsteil
selbst dabei die Zylinderlauffläche
nicht beschädigt.
Dazu ist zumindest ein Teil der Montagehilfsvorrichtung elastisch
nachgiebig ausgebildet. Die Summe aller einsteck- oder einschraubbaren
Montagehilfsvorrichtungen ergeben eine Montagevorrichtung zur Durchführung des
Montageverfahrens. Das Außenmaß der Montagevorrichtung
bei eingesteckten oder eingeschraubten Montagehilfsvorrichtungen
ist insbesondere größer als
der Innendurchmesser des Zylinders, wodurch die das Gabelteil außenseitig überragenden
Teile der Montagevorrichtung bei der Montage des Pleuels durch den Zylinder
an die Zylinderlauffläche
angedrückt
werden. Durch dieses gleichmäßige – insbesondere beidseitige – Andrücken ergibt
sich eine selbstzentrierende Führung
des Gabelteils bei der Montage.
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Insbesondere
ist vorgesehen, dass die elastische Nachgiebigkeit der Montagehilfsvorrichtung mittels
einer Feder herbeigeführt
wird, an deren einem Ende sich ein Gleitkörper befindet. Der das Gabelteil
außenseitig
elastisch nachgiebig überragende Teil
der Montagehilfsvorrichtung ist am Gleitkörper ausgebildet. Zur Vermeidung
von Beschädigungen an
den Zylinderlauffläche
weist der Gleitkörper
insbesondere eine abgerundete Formgebung auf und ist aus einem gegenüber dem
Zylinderwerkstoff der Brennkraftmaschine weicheren Material ausgebildet.
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Mit
Vorteil ist vorgesehen, dass die Montagevorrichtung derart angeordnet
wird, dass sie eine Innenöffnung
des Gabelteils innenseitig überragt.
Eine derartige Ausgestaltung der Montagevorrichtung beziehungsweise
der Montagehilfsvorrichtungen sorgt dafür, dass Kanten des Pleuelfußes die
Kurbelwelle und insbesondere den zugeordneten Hubzapfen der Kurbelwelle
nicht beschädigen.
Bevor der Pleuelfuß den
Hubzapfen erreicht, richten die innenseitig elastisch die Innenöffnung des
Gabelteils überragenden Teile
der Montagehilfsvorrichtungen das Gabelteil aus, sodass das Gabelteil
automatisch zentriert auf dem Hubzapfen der Kurbelwelle aufsetzt.
Der entsprechende Teil der Montagehilfsvorrichtungen weist vorteilhafterweise
eine Anlagefläche
mit abgerundeter Formgebung auf und ist aus einem gegenüber dem
Zylinderwerkstoff der Brennkraftmaschine weicheren Material ausgebildet.
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Nach
einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass für das außenseitige
und innenseitige Überragen
ein und derselbe Gleitkörper
verwendet wird. Der Gleitkörper
ist aus einem Material aufgebaut, das weicher ist als die Zylinderlauffläche und der
Hubzapfen und weist eine abgerundete, vorzugsweise rotationssymmetrische
Formgebung auf.
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Die
Erfindung betrifft weiterhin eine Montagevorrichtung zur Montage
eines ein geteiltes Pleuelauge aufweisenden Pleuels bei einer Brennkraftmaschine,
insbesondere zur Durchführung
des vorstehend genannten Montageverfahrens, wobei das Pleuel ein
Gabelteil aufweist, an dem zum Schließen des Pleuelauges ein Brückenteil über Gewindeverbindungen
befestigbar ist. Es ist vorgesehen, dass die Montagevorrichtung
mindestens zwei Montagehilfsvorrichtungen umfasst, die jeweils ein
Ende aufweisen, welches in eine den Gewindeverbindungen angehörende Gewindebohrung
des Gabelteils eingesteckt oder eingeschraubt werden kann und dass sich
an das Ende ein seitlich auslenkbares Mittelteil anschließt, an dem
ein Gleitkörper
befestigt ist, wobei der Gleitkörper
im eingebauten Zustand der Montagevorrichtung das Gabelteil außenseitig
und/oder innenseitig überragt.
Bei Verwendung einer derartigen Montagevorrichtung zur Montage des
Pleuels, mit einem geteilten Pleuelauge werden Beschädigungen der
Zylinderlauffläche
vermieden. Insbe sondere ist vorgesehen, dass das Außenmaß der Montagevorrichtung
im eingebauten Zustand größer ist
als der Innendurchmesser des Zylinders, wodurch die Gleitkörper beim
Einstecken in den Zylinder nach innen gedrückt werden und das Gabelteil
beim hindurchschieben durch den Zylinder an die Zylinderlauffläche angedrückt werden,
wobei das Gabelteil gegenüber dem
Zylinder zentriert wird.
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Mit
Vorteil ist vorgesehen, dass das Mittelteil von einer Feder gebildet
ist. Die Feder ist zum Beispiel eine biegeelastische Stabfeder oder
Blattfeder und führt
somit die elastische Nachgiebigkeit des Gleitkörpers herbei. Weiterhin ist
mit Vorteil vorgesehen, dass die Feder eine Schraubenfeder ist.
Die Schraubenfeder weist dazu eine entsprechende Biegeelastizität auf.
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Nach
einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das der Gewindebohrung
zuzuordnende Ende ein Einsteckzapfen oder ein Gewindezapfen ist.
Ist das Ende ein Einsteckzapfen, so wird es in die der Gewindeverbindung
angehörenden
Gewindebohrung des Gabelteils eingesteckt. Ist das Ende ein Gewindezapfen,
so weist es ein Gewinde auf, das in die Gewindebohrung des Gabelteils
eingeschraubt wird.
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Mit
Vorteil ist vorgesehen, dass der Gleitkörper aus einem gegenüber eine
Zylinderwerkstoff der Brennkraftmaschine weicheren Material ausgebildet ist.
Ein Gleitkörper
aus einem derartigen Material kann zur Führung entlang der Zylinderlauffläche gleiten
ohne diese zu beschädigen.
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Weiterhin
ist vorgesehen, dass der Gleitkörper
eine abgerundete Formgebung aufweist. Die abgerundete Formgebung
des Gleitkörpers
verhindert eine Beschädigung
der Zylinderlauffläche
besonders gut.
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Nach
einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das der Gewindebohrung
zuzuordnende Ende einen Schaft aufweist, der in das Innere der Schraubenfeder
eingeschraubt ist. Dies ermöglicht
einen besonders einfachen Aufbau der Montagehilfsvorrichtung.
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Schließlich ist
mit Vorteil vorgesehen, dass der Gleitkörper einen Schaft aufweist,
der in das Innere der Schraubenfeder eingeschraubt ist.
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Die
Zeichnungen veranschaulichen die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels,
und zwar zeigen:
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1 eine
Montagehilfsvorrichtung einer Montagevorrichtung zur Montage eines
Pleuels mit geteiltem Pleuelauge und
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2 eine
Schnittdarstellung durch ein Gabelteil mit zwei Gewindebohrungen
in die jeweils eine Montagehilfsvorrichtung der 1 eingesteckt
ist.
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Die 1 zeigt
eine Montagehilfsvorrichtung 1 einer in 2 gezeigten
Montagevorrichtung 2 zur Montage eines Pleuels 3 mit
geteiltem Pleuelauge. Die Montagehilfsvorrichtung 1 wird
mit einem als Gewindezapfen 4 ausgebildeten Ende 5 in
eine einer Gewindeverbindung zwischen einem in 2 gezeigten
Gabelteil 6 und einem nicht dargestellten Brückenteil
angehörenden
Gewindebohrung 7 des Gabelteils 6 eingesteckt.
Der Gewindezapfen 4 weist ein Außengewinde 9 und einen
Schaft 8 auf, der in das Innere 10 eines Endes 11 einer
sich an den Gewindezapfen 4 anschließenden, als biegeelastische Schraubenfeder 12 ausgebildeten
Feder 13 eingeschraubt/eingesteckt ist. Diese bildet das
Mittelteil 14 der Montagehilfsvorrichtung 1. An
einem dem Ende 11 gegenüberliegenden
Ende 15 der Feder 13 befindet sich ein Gleitkörper 16 der
Montagehilfsverbindung 1. Auch der Gleitkörper 16 weist
einen Schaft 17 auf, der an dem Ende 15 in das
Innere 10 der Schraubenfeder 12 eingeschraubt
ist. Der Gleitkörper 16 weist
eine abgerundete Formgebung auf und besteht aus einem gegenüber dem
Zylinderwerkstoff der Brennkraftmaschine, insbesondere der Zylinderlauffläche der
Brennkraftmaschine, und einer Kurbelwelle der Brennkraftmaschine,
insbesondere deren Hubzapfen, weicheren Material. Dieses Material
ist zum Beispiel ein Kunststoff, Holz oder Gummi.
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Die 2 zeigt
eine auf dem Gabelteil 5 montierte Montagevorrichtung 2 in
einer Schnittdarstellung durch das Gabelteil 5. Die Montagevorrichtung 2 besteht
aus zwei Montagehilfsvorrichtungen 1, die in Gewindebohrungen 6 des
Gabelteils 5 des Pleuels 3 eingesteckt sind. Die
Gewindebohrungen sind Teil einer Gewindeverbindung zur Verbindung des
Gabelteils 5 mit dem Brückenteil
zur Bildung des Pleuels 3. Die Montagehilfsvorrichtungen 1 sind
so ausgebildet, dass die Montagevorrichtung 3 das Gabelteil 5 außenseitig
elastisch nachgiebig überragt. Das
Gabelteil 5 weist an seinem einen Endbereich 18 einen
Pleuelfuß 19 mit
einer Innenöffnung 20 auf,
die zusammen mit einer Innenöffnung
des Brückenteils bei
fertigmontiertem Pleuel 3 das Pleuelauge bildet.
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Es
ergibt sich folgende Funktion der Montagevorrichtung 2 bei
der Montage eines ein geteiltes Pleuelauge aufweisenden Pleuels 3 einer
Brennkraftmaschine: Zur Montage des Pleuels 3 mit geteiltem Pleuelauge
wird die Kurbelwelle der Brennkraftmaschine zunächst so ausgerichtet, dass
das Gabelteil 6 des Pleuels 3 zur Montage zusammen
mit einem Kolben des Zylinders von oben durch den dem Pleuel 3 zugeordneten
Zylinder hindurchgeführt
werden kann. Dazu wird die Kurbelwelle für den entsprechenden Zylinder
in den unteren Totpunkt gedreht. Anschließend wird das den Pleuelfuß 19 und
den Pleuelschaft aufweisende Gabelteil 6 des Pleuels 3 von oben
durch die Öffnung
des entsprechenden Zylinders eingeführt, wobei der die erste Pleuelaugenhälfte bildende
Pleuelfuß 19 mit
der Innenöffnung 20 auf dem
entsprechenden Hubzapfen der Kurbelwelle aufsetzt. Anschließend werden
die Montagehilfsvorrichtungen aus den Gewindebohrungen 6 entfernt. Dann
wird von einer dem Zylinder entgegengesetzten Seite der Brennkraftmaschine
das die zweite Pleuelaugenhälfte
aufweisende Brückenteil
(Pleueldeckel) aufgesetzt und das Brückenteil mit dem Gabelteil 6 auf
dem Hubzapfen verschraubt. Beim Hindurchführen des Gabelteils 6 mit
montierter Montagevorrichtung 2 werden die Gleitkörper 16 der
Montagehilfsvorrichtungen 1 im Zylinder elastisch „nach innen” auf einander
zu verschwenkt und gleiten entlang der Zylinderlauffläche. Dabei
wird das Gabelteil 6 im Zylinder zentriert, wobei die Zylinderlauffläche des
Zylinders auch bei einem gegenüber
dem Innendurchmesser des Zylinders nur geringfügig kleineren Außenmaß des Gabelteils 6 vor
Beschädigungen
geschützt
ist. Das Außenmaß A der
Montagevorrichtung 2 ist im eingebauten Zustand größer ist
als der Innendurchmesser D1 des Zylinders, wodurch die Gleitkörper 16 beim
Einstecken in den Zylinder an die Zylinderlauffläche angedrückt und beim Hindurchschieben
durch den Zylinder nach innen verschwenkt werden, wodurch das Gabelteil 6 im
Zylinder zentriert wird. Der Freigang zwischen Zylinderlauffläche und Pleuelfuß 19 ist
vorzugsweise zwischen 0.3 und 0.5 mm. Gelangt das Gabelteil 6 anschließend in
den Kurbelgehäuseinnenraum,
so zentriert die Montagevorrichtung 2 den Pleuelfuß 19 auf
dem Hubzapfen, da das Innenmaß I
der Montagevorrichtung 2 kleiner ist als der Außendurchmesser
D2 des Hubzapfens, wobei dessen Mantelfläche ebenfalls vor Beschädigungen
geschützt
ist.
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Alternativ
zur Montagehilfsvorrichtung 1 mit Gewindezapfen 4,
Feder 13 und Gleitkörper 16 ist eine
monolithische Montagehilfsvorrichtung 1 aus elastischem
Material vorgesehen.
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- 1
- Montagehilfsvorrichtung
- 2
- Montagevorrichtung
- 3
- Pleuel
- 4
- Gewindezapfen
- 5
- Ende
- 6
- Gabelteil
- 7
- Gewindebohrung
- 8
- Schaft
- 9
- Außengewinde
- 10
- Innere
- 11
- Ende
- 12
- Schraubenfeder
- 13
- Feder
- 14
- Mittelteil
- 15
- Ende
- 16
- Gleitkörper
- 17
- Schaft
- 18
- Stirnseite
- 19
- Pleuelfuß
- 20
- Innenöffnung
- D1
- Innendurchmesser
Zylinder
- A
- Außenmaß
- I
- Innenmaß
- D2
- Außendurchmesser
Hubzapfen