DE102015009638A1 - Geteiltes Lager und Verfahren zur Herstellung eines solchen Lagers - Google Patents

Geteiltes Lager und Verfahren zur Herstellung eines solchen Lagers Download PDF

Info

Publication number
DE102015009638A1
DE102015009638A1 DE102015009638.9A DE102015009638A DE102015009638A1 DE 102015009638 A1 DE102015009638 A1 DE 102015009638A1 DE 102015009638 A DE102015009638 A DE 102015009638A DE 102015009638 A1 DE102015009638 A1 DE 102015009638A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
bearing
recess
wall
split
perforation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
DE102015009638.9A
Other languages
English (en)
Inventor
Armin Berner
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
MAN Truck and Bus SE
Original Assignee
MAN Truck and Bus SE
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by MAN Truck and Bus SE filed Critical MAN Truck and Bus SE
Priority to DE102015009638.9A priority Critical patent/DE102015009638A1/de
Publication of DE102015009638A1 publication Critical patent/DE102015009638A1/de
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C9/00Bearings for crankshafts or connecting-rods; Attachment of connecting-rods
    • F16C9/04Connecting-rod bearings; Attachments thereof
    • F16C9/045Connecting-rod bearings; Attachments thereof the bearing cap of the connecting rod being split by fracturing
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/02Parts of sliding-contact bearings
    • F16C33/04Brasses; Bushes; Linings
    • F16C33/046Brasses; Bushes; Linings divided or split, e.g. half-bearings or rolled sleeves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2220/00Shaping
    • F16C2220/60Shaping by removing material, e.g. machining
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2240/00Specified values or numerical ranges of parameters; Relations between them
    • F16C2240/40Linear dimensions, e.g. length, radius, thickness, gap
    • F16C2240/42Groove sizes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Shafts, Cranks, Connecting Bars, And Related Bearings (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein durch Bruchtrennung (sog. Cracken) hergestelltes geteiltes Lager nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Lagers. Das geteilte Lager (1) weist eine Lochung (2) zur Ausbildung eines Lagerauges oder einer Lagergasse, eine bruchinitiierende Kontierung (7) zur Erzielung einer gezielten Bruchtrennung zwischen einem Lagersattel (3) und einem Lagerdeckel (4), die an einer die Lochung umgebenden Wandung (5) eingebracht ist, und eine durch das Lager verlaufende Teilung (6) des Lagers (1), die durch Bruchtrennung des Lagers in den Lagersattel (3) und den Lagerdeckel (4) gebildet ist, auf. Um beim Einlegen einer Lagerschale während des Montageprozesses einen Materialabtrag oder ein Aufstauchen der Lagerschale im Bereich der Teilung zu verhindern, ist das geteilte Lager dadurch gekennzeichnet, dass die Wandung (5) im Bereich der Teilung (6) eine sich axial erstreckende Ausnehmung (10) aufweist, innerhalb derer die bruchinitiierende Kontierung (7) verläuft und an der die radial gemessenen Dicke der Wandung verringert ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein durch Bruchtrennung (sog. Cracken) hergestelltes geteiltes Lager nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Lagers.
  • Aus der Praxis sind hochbelastete Verbrennungsmotoren bekannt, bei denen die Kurbelgehäuse (KG) aus legiertem Eisenguss und die Pleuelstangen (PST) aus Stahl oder Eisenguss gefertigt sind. Die Deckel der Lagergasse beim Kurbelgehäuse und der Lagerdeckel der Pleuelstange werden gecrackt, d. h. durch Bruchtrennung hergestellt. Hierbei wird in die vorzugsweise zuerst vorbearbeitete Bohrung ein Werkzeug eingebracht, welches sich auf der einen Seite abstützt und die andere Seite wegbricht. Damit das Wegbrechen entlang einer definierten Linie geschieht, wird eine bruchinitiierende Kontierung zur Erzielung einer gezielten Bruchtrennung zwischen einem Lagersattel und einem Lagerdeckel eingebracht, z. B. in Form von zwei um 180° versetzten Laserkerben längs der Bohrung. Die Laserkerbe kann gerade (vgl. z. B. DE 43 22 832 A1 ) oder in Wellenform (vgl. z. B. DE 10 2004 026 297 B4 ) ausgebildet sein. Eine gerade Kerbe wird typischerweise bei grober Gefügestruktur der Bruchflächen eingesetzt, eine Wellenform dagegen bei einer feinen Gefügestruktur. Die Auswahl ist abhängig vom verwendeten Werkstoff. Aus der Offenlegungsschrift DE 100 21 172 A1 ist das Einbringen einer weiteren bruchinitiierenden Kontierung in der Wandung der Schraubendurchführung des Pleuelauges bekannt.
  • Bei den aus dem Stand der Technik bekannten, durch Cracken hergestellten Lagern können verschiedene Probleme auftreten.
  • Aufgrund der beim Cracken auftretenden Kräfte oder wegen im Bauteil vorhandener Eigenspannungen kann es vorkommen, dass die beiden Schenkel des Lagerdeckels nach dem Cracken nach innen ”federn”. Diese Situation ist in 1A dargestellt, die einen durch Cracken hergestellten Pleueldeckel 4 eines großen Pleuelauges eines Pleuels zeigt. Idealerweise haben die beiden Schenkel 4a, 4b die durch die durchgezogenen Linien gezeigte Anordnung. Die gestrichelten Linien zeigen eine nach innen „gefederte” Anordnung der Schenkel 4a', 4b'.
  • Aufgrund der beim Cracken auftretenden Kräfte und des durch den Werkstoff bedingten Gefüges kann es ferner vorkommen, dass die beiden Crackflächen nicht genau um 180° am Umfang versetzt sind bzw. einen Höhenversatz aufweisen. Dies ist in 1B dargestellt. Das Bezugszeichen 6 gibt die Soll-Lage der Soll-Teilung bzw. der Soll-Trennfläche an, die durch Bruchtrennung des Lagers in den Lagersattel 3 und den Lagerdeckel 4 gebildet ist. Die Crackfläche 6a des linken Schenkels 4a des Lagerdeckels 4 liegt in der gewünschten Soll-Lage der Teilung 6, jedoch liegt die Crackfläche 6b des rechten Schenkels 4b etwas versetzt zu dieser. Mit dem Bezugszeichen 11 sind die Schraubendurchführungen zur Aufnahme der Befestigungsschrauben, die zur Befestigung des Lagerdeckels 4 auf dem Lagersattel 3 dienen, bezeichnet.
  • Aufgrund der beim Cracken auftretenden Kräfte und des durch den Werkstoff bedingten Gefüges kann es ferner vorkommen, dass sich insbesondere bei einer wellenförmigen Laserkerbe Material oberhalb und unterhalb der gedachten Mittellinie befindet. Dies ist in 1C illustriert, wo mit dem Bezugszeichen 6 die Mitte der Bruchlinie dargestellt ist, wobei sich mittig Material 6c oberhalb der gewünschten Bruchlinie befindet.
  • Nach dem Cracken werden die Lagerdeckel wieder mit dem Bauteil verschraubt, und es erfolgt die Feinbearbeitung. Danach wird die Verschraubung wieder gelöst, um die Lagerschalen einlegen und das Bauteil für den Motorenbau verwenden zu können. Es kann jedoch nicht sichergestellt werden, dass die in 1A aufgezeigten Eigenschaften nach der Feinbearbeitung verschwunden sind. Dies führt für sich alleine und insbesondere zusammen mit den in 1B und 1C aufgezeigten zusätzlichen Fällen zu einer im Bereich der Trennfuge verformten Bohrung mit den nachfolgend erläuterten, negativen Auswirkungen. Beim Einlegen der Lagerschalen während des Montageprozesses kann es zum Materialabtrag am Lagerschalenrücken kommen, welcher dann a) am Lagerrücken liegend eingeklemmt wird, die Lagerschale verformt und so, im schlimmsten Fall, zum Lagerfresser führt; b) sich im Bereich der Crackfläche ansammelt, so dass der Lagerdeckel nicht mehr exakt passt und so, im schlimmsten Fall, zum Lagerfresser führt; und c) unbemerkt in die Lagerschale fallen kann und so, im schlimmsten Fall, zum Lagerfresser führt.
  • Beim Fügen des Lagerdeckels mit dem Lagersattel während der Motormontage, also mit eingelegten Lagerschalen, kann es insbesondere in Verbindung mit den in 1B und 1C aufgezeigten Fällen ferner vorkommen, dass eine eingelegte Lagerschale zuerst von der Innenkante der Crackfläche mit der Bohrung erfasst wird. Beim anschließenden Verschrauben kann die Lagerschale örtlich so gestaucht werden, dass sich ein Materialaufwurf innerhalb der Lagerschale bildet, welcher zum Fressen des Lagers führt. Dies ist in 1D illustriert. 1D zeigt eine Ansicht eines geteilten Lagers in Form eines großen Pleuelauges 1 eines Pleuels, über welches eine Kurbelwelle mit einem Kolben einer Brennkraftmaschine koppelbar ist. Das Pleuelauge 1 ist im bereits gecrackten Zustand gezeigt. Das Pleuelauge weist in an sich bekannter Weise eine Lochung 2 auf, z. B. in Form einer Aufnahmebohrung. Die Lochung 2 dient zur Aufnahme der Lagerschale 9, die in 1D in Form von zwei Lagerhalbschalen 9a und 9b gebildet ist.. Beim Einlegen der Lagerhalbschalen in den Lagerdeckel 4 und den Lagersattel 3 ist es prinzipbedingt so, dass die beiden Lagerschalen über die Crackflächen überstehen. Beim Verschrauben werden die Lagerschalen dann in die Bohrung gepresst und können sich so im Betrieb nicht verdrehen. Bei ungünstigen Montageverhältnissen kann es vorkommen, dass die überstehende Schale von der Kante der Gegenseite erfasst wird, was im Bereich B1 dargestellt ist. Dies führt dann zu einer örtlichen Stauchung im Bereich B2, z. B. an der Stelle 9d, was zu Lagerfressern führt.
  • In jedem Fall wird in den Fällen, die in den 1A bis 1D dargestellt sind, die Montage erschwert, und es entsteht ein höherer Montage- und Kontrollaufwand.
  • Es ist somit eine Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes geteiltes Lager bereitzustellen, mit dem Nachteile herkömmlicher Techniken vermieden werden können. Die Aufgabe der Erfindung ist es insbesondere, ein gattungsgemäßes geteiltes Lager bereitzustellen, bei dem die Wahrscheinlichkeit für das Auftreten eines Lagerfressers reduziert ist und das eine leichtere Montage ermöglicht.
  • Eine weitere Aufgabe ist es, ein Verfahren zur Herstellung eines gattungsgemäßen geteilten Lagers bereitzustellen, mit dem Nachteile herkömmlicher Verfahren vermieden werden können.
  • Diese Aufgaben werden durch Vorrichtungen und Verfahren mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen und Anwendungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen und werden in der folgenden Beschreibung unter teilweiser Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert.
  • Das erfindungsgemäße geteilte Lager weist in Übereinstimmung mit dem Stand der Technik eine Lochung zur Ausbildung eines Lagerauges oder einer Lagergasse, eine bruchinitiierende Kontierung zur Erzielung einer gezielten Bruchtrennung zwischen einem Lagersattel und einem Lagerdeckel, die an einer die Lochung umgebenden Wandung eingebracht ist, und eine durch das Lager verlaufende Teilung des Lagers, die durch Bruchtrennung des Lagers in den Lagersattel und den Lagerdeckel gebildet ist, auf.
  • Gemäß allgemeinen Gesichtspunkten der Erfindung weist die Wandung im Bereich der Teilung eine sich axial erstreckende Ausnehmung, insbesondere eine Materialabtragung, auf, innerhalb derer die bruchinitiierende Kontierung verläuft und an der die radial gemessene Dicke der Wandung verringert ist. Dadurch kann beim Einlegen einer Lagerschale während des Montageprozesses ein Materialabtrag oder ein Quetschen der Lagerschale im Bereich der Teilung verhindert werden. Es wird somit vorgeschlagen, eine Zusatzbearbeitung im Bereich der in das Bauteil eingebrachten bruchinitiierenden Kontierung einzubringen. Mit anderen Worten weist die Wandung an ihrer der Lochung zugewandten Seite im Bereich der bruchinitiierenden Kontierung eine Abtragung oder Freinehmung der aneinander angrenzenden, radial innenliegenden Bereiche der Wandung des Lagerdeckels und des Lagersattels auf, an der die radial gemessene Dicke der Wandung verringert ist. Die Abmessungen der Ausnehmung sind dabei größer als die Abmessungen der bruchinitiierenden Kontierung, so dass die bruchinitiierende Kontierung innerhalb der Ausnehmung verläuft, vorzugsweise mittig bzw. in einem mittigen Bereich der Ausnehmung.
  • Aufgrund der vorgeschlagenen zusätzlich eingebrachten Ausnehmung wird durch diese im Bereich der Teilung ein Freiraum zwischen der Lagerschale und der Wandung ausgebildet. Dieser Freiraum stellt sicher, dass bei Auftreten der in den 1A bis 1D beschriebenen Situationen (Einklappen der Schenkel, Höhenversatz der Trennlinien, ungünstiger Materialverteilung bei wellenförmiger Trennlinie oder ein Quetschen der Lagerschale) die problemhaften Situationen a) bis d), wie eingangs beschrieben, vermieden werden können. Die eingebrachte Ausnehmung kann vorteilhafterweise so ausgelegt sein, dass keine festigkeitsrelevante Schwächung des Querschnitts erfolgt, dass die beschriebenen Nachteile für das Bauteil selbst (Rückfedern) nicht mehr relevant sind und dass der Materialabtrag am Lagerrücken bei der Montage oder ein Quetschen der Lagerschalen nicht stattfinden kann.
  • Die eingebrachte Ausnehmung dient nicht der Bruchinitiierung und ist für den Crackvorgang an sich nicht relevant. Sie ist auch nicht verantwortlich für die Form der Bruchlinie. Dies wird immer noch durch die Einbringung der bruchinitiierenden Kontierung, z. B. in Form einer Laserkerbe, erreicht.
  • Die Ausnehmung kann sich somit aus einem ersten und zweiten Ausnehmungsbereich zusammensetzten, wobei der erste Ausnehmungsbereich am Lagersattel und der zweite Ausnehmungsbereich am Lagerdeckel vorgesehen ist.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltungsform ist die Ausnehmung eine Nut, insbesondere eine Sichelnut. Im nicht zusammengesetzten Zustand des geteilten Lagers ist die Ausnehmung gemäß dieser Ausgestaltungsform als Halbnut, z. B. Sichelhalbnut, am Lagerdeckel und als Halbnut, z. B. Sichelhalbnut, am Lagersattel erkennbar. Die Ausnehmung kann aber auch in Form einer Fase, welche sowohl am Lagerdeckel als auch am Lagersattel angebracht ist, ausgeführt werden.
  • Vorzugsweise sind zwei parallele Ausnehmungen auf diametral gegenüberliegenden Seiten der Lochung vorgesehen. Die Ausnehmung kann aber auch nur einseitig an der die Lochung umgebenden Wandung vorgesehen sein.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltungsform entspricht eine Axialerstreckung der Ausnehmung einer Axialerstreckung des durch die Lochung ausgebildeten Lagerauges oder der Lagergasse, d. h., die Ausnehmung erstreckt sich über die gesamte Länge der Lochung.
  • Die Axialrichtung ist diejenige Richtung, die parallel zur Lagerachse bzw. zur Rotationsachse des Lagers verläuft, d. h. eine Richtung längs der Lochung (Mittelpunktsachse der Lochung). Die Radialrichtung ist diejenige Richtung, die orthogonal zur Axialrichtung auf die Axialrichtung zu bzw. von ihr weg gerichtet ist. Die Tangentialrichtung ist diejenige Richtung, die sowohl zur Axialrichtung als auch zur Radialrichtung orthogonal verläuft.
  • Eine Möglichkeit der erfindungsgemäßen Realisierung sieht vor, dass eine senkrecht zur Radialrichtung und senkrecht zur Axialrichtung gemessene Breite der Ausnehmung größer, insbesondere um ein Vielfaches größer, als eine Breite der bruchinitiierenden Kontierung ist. Die Breite wird in Tangentialrichtung gemessen.
  • Ferner kann eine Tiefe der Ausnehmung, die in Radialrichtung gemessen wird, in einem Bereich zwischen 0,01 mm und 0,5 mm liegen, weiter vorzugsweise in einem Bereich zwischen 0,05 mm und 0,3 mm liegen. Ferner kann eine in Tangentialrichtung gemessene Breite der Ausnehmung in einem Bereich zwischen 0,5 mm und 8 mm, weiter vorzugsweise in einem Bereich zwischen 1 mm und 4 mm liegen.
  • Die bruchinitiierende Kontierung kann in an sich bekannter Weise eine Trennkerbe sein, insbesondere eine Laserkerbe, die gerade oder wellenförmig ist. Bei der Einbringung der Laserkerbe wird die Wandung entlang der Sollbruchlinie perforiert, indem in Abständen Löcher mittels des Lasers „eingeschossen” werden.
  • Die Ausnehmung ist vorzugsweise eine gefräste oder geräumte Materialabtragung und wird somit vorzugsweise durch Fräsen oder Räumen eingebracht. Die Ausnehmung kann jedoch auch durch ein anderes spanabtragendes oder spanloses Verfahren eingebracht werden. Das Einbringen der Ausnehmung erfolgt dabei vorzugsweise vor dem Cracken des jeweiligen Lagerdeckels, kann jedoch auch nach dem Cracken während der Vor- oder der Fertigbearbeitung eingebracht werden.
  • Das geteilte Lager kann ferner eine in der Lochung angeordnete Lagerschale aufweisen, die mit ihrem äußeren Umfang an der Wandung anliegt, so dass die Ausnehmung im Bereich der Teilung einen Freiraum zwischen der Lagerschale und der Wandung ausbildet. Die Erfindung ist besonders vorteilhaft bei Einsatz von bleifreien Lagerschalen, da diese besonders empfindlich bezüglich Verformung oder Schmutz sind.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist das geteilte Lager ein großes Pleuelauge einer Pleuelstange. Gemäß einem weiteren vorteilhaften Ausführungsbeispiel bildet das geteilte Lager eine Hauptlagergasse eines Kurbelgehäuses aus.
  • Die Erfindung betrifft ferner ein Kraftfahrzeug, insbesondere Nutzfahrzeug, aufweisend ein geteiltes Lager, wie in diesem Dokument beschrieben. Die Erfindung kann jedoch auch bei jeden Verbrennungsmotor bzw. jeder Kolbenmaschine im weitesten Sinn zur Anwendung kommen.
  • Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt der Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung eines gattungsgemäßen geteilten Lagers bereitgestellt. Das geteilte Lager umfasst eine Lochung zur Ausbildung eines Lagerauges oder einer Lagergasse und eine durch das Lager verlaufende Teilung des Lagers, die durch Bruchtrennung des Lagers in einen Lagersattel und einen Lagerdeckel gebildet ist. Das Verfahren umfasst in an sich bekannter Weise die Schritte: Einbringung einer bruchinitiierenden Kontierung, z. B. in Form einer Laserkerbe, zur Erzielung einer gezielten Bruchtrennung zwischen einem Lagersattel und einem Lagerdeckel, an einer die Lochung umgebenden Wandung, und Bruchtrennung, d. h. Cracken des Lagers in den Lagersattel und den Lagerdeckel.
  • Erfindungsgemäß wird zur Herstellung des geteilten Lagers im Bereich der Teilung eine sich axial erstreckende Ausnehmung eingebracht, innerhalb derer die bruchinitiierende Kontierung verläuft und an der die radial gemessene Dicke der Wandung verringert ist.
  • Die Ausnehmung wird vorzugsweise durch Fräsen oder Räumen eingebracht, kann jedoch auch durch ein anderes spanabtragendes oder spanloses Verfahren eingebracht werden. Das Einbringen der Ausnehmung erfolgt dabei vorzugsweise vor dem Cracken des jeweiligen Lagerdeckels, kann jedoch auch nach dem Cracken während der Vor- oder der Fertigbearbeitung eingebracht werden. Ferner ist es vorteilhaft, erst die Ausnehmung einzubringen und danach innerhalb der eingebrachten Ausnehmung die bruchinitiierende Kontierung, z. B. in Form einer Laserkerbe, einzubringen. Falls die Ausnehmung nach der Laserkerbe eingebracht wird, muss die Tiefe der Laserkerbe größer als die Tiefe der Ausnehmung sein, damit die Laserkerbe durch Einbringen der Ausnehmung nicht entfernt wird.
  • Zur Vermeidung von Wiederholungen sollen rein vorrichtungsgemäß offenbarte Merkmale auch als verfahrensgemäß offenbart gelten und beanspruchbar sein. Die zuvor beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen und Merkmale der Erfindung sind beliebig miteinander kombinierbar. Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden im Folgenden unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
  • 1A ein mögliches Einklappen der Lagerschenkel eines Lagerdeckels;
  • 1B einen möglichen Höhenversatz der Trennlinien bei einem Lagerdeckel;
  • 1C eine mögliche Materialverteilung entlang der Trennlinie bei einem Lagerdeckel bei wellenförmiger Trennlinie;
  • 1D eine mögliches Quetschen einer Lagerschale bei der Montage
  • 2 eine Ansicht eines großen Pleuelauges eines Pleuels und eine schematische Darstellung eines Werkzeugs zur Einbringung der Ausnehmung;
  • 3 eine vergrößerte Detailansicht des Pleuelauges im Bereich der Teilung zur Illustration der eingebrachten Ausnahme;
  • 4 und 5 die Detailansicht aus 3 mit eingelegter Lagerschale;
  • Gleiche oder funktional äquivalente Elemente sind in allen Figuren mit denselben Bezugszeichen bezeichnet und zum Teil nicht gesondert beschrieben.
  • 2 zeigt eine Ansicht eines geteilten Lagers in Form eines großen Pleuelauges 1 eines Pleuels, über welches eine Kurbelwelle mit einem Kolben einer Brennkraftmaschine koppelbar ist. Das Pleuelauge 1 ist im noch nicht gecrackten Zustand gezeigt. 2 illustriert ferner das Einbringen einer Ausnehmung 10, die zusätzlich zu einer bruchinitiierenden Kontierung in Form einer Laserkerbe 7 eingebracht wird.
  • Das Pleuelauge weist in sich bekannter Weise eine Lochung 2 auf, z. B. in Form einer Aufnahmebohrung. Die Lochung 2 dient zur Aufnahme einer in 2 nicht gezeigten Lagerschale. Ferner ist noch ein Teilabschnitt des Pleuelschafts 8 erkennbar, der das große Pleuelauge 1 mit dem kleinen Pleuelauge (nicht dargestellt) verbindet.
  • Mittig durch das Pleuelauge 1 verläuft eine Solltrennebene, die durch die Linie 6 gekennzeichnet ist, entlang derer das Pleuelauge 1 mit Hilfe eines Bruchtrennverfahrens (sog. Cracken) in einen Lagersattel 3 und einen Lagerdeckel 4 aufgespalten werden soll.
  • An den beiden diametral gegenüberliegenden Stellen, an denen die Solltrennebene 6 eine die Lochung 2 umgebene Wandung 5 schneidet, wird mit einem Werkzeug 20, z. B. einem Fräswerkzeug oder einer Räumnadel, jeweils eine sich axial erstreckende Ausnehmung 10 in die Wandung 5 im Bereich der Solltrennebene 6 eingebracht, so dass sich die radial gemessene Dicke der Wandung 5 an dieser Stelle verringert. Das Werkzeug 20 ist stark schematisiert durch einen gepunkteten Kreis dargestellt. Das Werkzeug 20 erzeugt die Ausnehmung 10 folglich durch eine Materialabtragung, beispielsweise in Form einer Sichelnut oder Fase mit der Breite von einigen Millimetern, so dass sich die Ausnehmung links- und rechtsseitig von der Solltrennebene 6 wegerstreckt, was in den nachfolgenden Figuren noch besser erkennbar ist.
  • Anschließend wird das Werkzeug 20 entfernt. Danach wird mit einem Laser an den beiden Stellen, an denen die Solltrennebene 6 die die Lochung 2 umgebene Wandung 5 schneidet, und innerhalb der zuvor eingebrachten Ausnehmung 10 eine sich ebenfalls axial, d. h. senkrecht zu der in 2 gezeigten Zeichenebene, erstreckende Lasertrennkerbe 7 eingebracht. Die Lasertrennkerbe 7 dient zur Einbringung einer Sollbruchstelle zur Erzielung einer gezielten Bruchtrennung zwischen dem Lagersattel 3 und dem Lagerdeckel 4. Die Laserkerbe 7 besteht aus einer Perforation durch in Axialrichtung angeordnete Löcher, die durch Beschuss mit Laserstrahlung erzeugt werden.
  • Nach Einbringen sowohl der beiden Ausnehmungen 10 als auch der anschließend eingebrachten Lasertrennkerben 7 wird der Lagerdeckel 4 in an sich bekannter Weise weggecrackt, indem ein Werkzeug (nicht dargestellt) in die Lochung 2 eingebracht wird, welches sich auf der einen Seite abstützt und die andere Seite wegbricht. Nach dem Cracken bildet die Solltrennebene 6 somit eine durch das Lager 1 verlaufende Teilung aus.
  • In 2 sind ferner noch die Achsen 11a einer Schraubendurchführung gekennzeichnet, in der die Befestigungsschrauben eingebracht werden, um den Lagersattel 3 mit dem Lagerdeckel 4 verschrauben zu können.
  • Es wird nochmals betont, dass die eingebrachte Ausnehmung in Form der Sichelnut 10 oder der Fase nicht der Bruchinitiierung bei der Bruchtrennung dient. Die Ausnehmung 10 ist für den Crackvorgang an sich nicht relevant und auch nicht verantwortlich für die Form der Bruchlinie. Dies wird in herkömmlicher Weise durch die Einbringung der bruchinitiierenden Laserkerbe 7 erreicht. Das Einbringen der Ausnehmung erfolgt dabei zwar vorzugsweise vor dem Cracken des jeweiligen Lagerdeckels, kann jedoch auch nach dem Cracken während der Vor- oder der Fertigbearbeitung eingebracht werden. Wenn die eingebrachte Ausnehmung die Form einer Fase hat, so kann diese vorzugsweise nach dem Cracken im geteilten, nicht verschraubten Zustand eingebracht werden.
  • 3 zeigt eine vergrößerte Detailansicht des Pleuelauges 1 im Bereich der Teilung 6 zur Illustration der eingebrachten Ausnahme 10 in Form einer Sichelnut. Vorstehend wurde bereits erwähnt, dass die Ausnahme 10 auch als Fase eingebracht werden kann. Diese alternative Ausführung der Ausnahme 10 ist in 3 ebenfalls dargestellt und zwar in Form der gestrichelten Linie. Obwohl beide Varianten (Sichelnut und Fase) in 3 gleichzeitig eingezeichnet sind, wird die Ausnahme 10 entweder als Sichelnut oder als Fase realisiert. Die eingebrachte Sichelnut oder Fase 10 bewirkt eine Materialverjüngung an dem radial innen liegenden Bereich der Wandung 5 im Bereich der Trennebene, so dass die radial gemessene Dicke der Wandung 5 an dieser Stelle verringert ist.
  • 4 zeigt die Ansicht aus 3 nochmals mit einer zusätzlich eingebrachten Lagerschale 9. Es ist erkennbar, dass aufgrund der zusätzlich eingebrachten Ausnahme 10 ein Freiraum zwischen der Lagerschale 9 und der Wandung 5 im Bereich der Teilung 6 ausgebildet wird. Dieser Freiraum stellt sicher, dass selbst bei Auftreten der zuvor im Rahmen der 1A bis 1D beschriebenen Situationen, wie einem Einklappen der Schenkel, einem Höhenversatz der Trennlinien oder einer ungünstigen Materialverteilung bei wellenförmiger Trennlinie, die Lagerschale 9 im Bereich der Trennlinie 6 nicht an der Wandung reiben kann und dadurch ungünstiger Materialabrieb oder Aufstauchen vermieden wird. Dadurch können die daraus entstehenden Nachteile für das Bauteil selbst als auch für die Montage vermieden werden.
  • Ferner ist in 4 erkennbar, dass sich die Ausnahme 10 aus einer ersten Freistellung 10a auf der Seite des Lagersattels 3 und einer zweiten Freistellung 10b auf der Seite des Lagerdeckels 4 zusammensetzt. Die eingebrachte Laserkerbe 7 verläuft innerhalb der eingebrachten Sichelnut 10 und ist vorzugsweise mittig zu dieser angeordnet.
  • 5 zeigt die Ansicht der 4, wobei zusätzlich die Breite b der Ausnahme 10 und deren Tiefe t dargestellt sind. Die Tiefe t wird in Radialrichtung gemessen, während die Breite b der Tangentialrichtung entspricht, die sowohl zur Axialrichtung als auch zur Radialrichtung orthogonal verläuft. Die Breite b der Ausnehmung liegt in einem Bereich von einigen wenigen Millimetern, zumindest in einem Bereich zwischen 0,5 mm und 8 mm, während die Tiefe typischerweise höchstens einige wenige Zehntel Millimetern beträgt, zumindest in einem Bereich zwischen 0,01 mm und 0,5 mm liegt. In Axialrichtung entspricht die Länge der Sichelnut 10 der Länge der Lochung 2 und somit der Axialerstreckung des durch die Lochung 2 gebildeten Lagerauges.
  • Obwohl die Erfindung unter Bezugnahme auf bestimmte Ausführungsbeispiele beschrieben worden ist, ist es für einen Fachmann ersichtlich, dass verschiedene Änderungen ausgeführt werden können und Äquivalente als Ersatz verwendet werden können, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen. Zusätzlich können viele Modifikationen ausgeführt werden, ohne den zugehörigen Bereich zu verlassen. Folglich soll die Erfindung nicht auf die offenbarten Ausführungsbeispiele begrenzt sein, sondern soll alle Ausführungsbeispiele umfassen, die in den Bereich der beigefügten Patentansprüche fallen. Insbesondere beansprucht die Erfindung auch Schutz für den Gegenstand und die Merkmale der Unteransprüche unabhängig von den in Bezug genommenen Ansprüchen.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Geteiltes Lager, z. B: großes Pleuelauge eines Pleuels
    2
    Lochung
    3
    Lagersattel
    4
    Lagerdeckel
    4a, 4b, 4a', 4b'
    Schenkel des Lagerdeckels
    5
    Wandung
    6
    Teilung bzw. Solltrennebene
    6a
    Lage der Trennfläche des linken Schenkels
    6b
    Lage der Trennfläche des rechten Schenkels
    6c
    Material oberhalb der Trennlinie
    7
    Bruchinitiierende Kontierung, z. B. Lasertrennkerbe
    8
    Pleuelschaft
    9
    Lagerschale
    9a
    Obere Lagerhalbschale
    9b
    Untere Lagerhalbschale
    9d
    Stauchungsstelle
    10
    Ausnehmung, z. B. Sichelnut
    10a, 10b
    Sichelnuthälfte
    11
    Schraubendurchführung
    11a
    Längsachse der Schraubendurchführung
    20
    Werkzeug, zum Beispiel Räumnadel
    B1
    Kontaktbereich
    B2
    Stauchungsbereich
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 4322832 A1 [0002]
    • DE 102004026297 B4 [0002]
    • DE 10021172 A1 [0002]

Claims (11)

  1. Geteiltes Lager (1), aufweisend – eine Lochung (2) zur Ausbildung eines Lagerauges oder einer Lagergasse, – eine bruchinitiierende Kontierung (7) zur Erzielung einer gezielten Bruchtrennung zwischen einem Lagersattel (3) und einem Lagerdeckel (4), die an einer die Lochung umgebenden Wandung (5) eingebracht ist, und – eine durch das Lager verlaufende Teilung (6) des Lagers (1), die durch Bruchtrennung des Lagers in den Lagersattel (3) und den Lagerdeckel (4) gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandung (5) im Bereich der Teilung (6) eine sich axial erstreckende Ausnehmung (10) aufweist, innerhalb derer die bruchinitiierende Kontierung (7) verläuft und an der die radial gemessene Dicke der Wandung verringert ist.
  2. Geteiltes Lager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Axialerstreckung der Ausnehmung (10) einer Axialerstreckung des durch die Lochung (2) ausgebildeten Lagerauges oder der Lagergasse entspricht.
  3. Geteiltes Lager nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung eine Fase oder eine Nut, insbesondere eine Sichelnut, (10) ist.
  4. Geteiltes Lager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, (a) dass eine senkrecht zur Radialrichtung und senkrecht zur Axialrichtung gemessene Breite (b) der Ausnehmung (10) größer, insbesondere um ein Vielfaches größer, als eine Breite der bruchinitiierenden Kontierung (7) ist; und/oder (b) dass sich die Ausnehmung (10) aus einem ersten und zweiten Ausnehmungsbereich (10a, 10b) zusammensetzt, wobei der erste Ausnehmungsbereich am Lagersattel (3) und der zweite Ausnehmungsbereich am Lagerdeckel (4) vorgesehen ist.
  5. Geteiltes Lager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwei parallele Ausnehmungen auf diametral gegenüberliegenden Seiten der Lochung vorgesehen sind.
  6. Geteiltes Lager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, (a) dass eine Tiefe (t) der Ausnehmung (10) in einem Bereich zwischen 0,01 mm und 0,5 mm liegt, weiter vorzugsweise in einem Bereich zwischen 0,05 mm und 0,3 mm liegt. (b) dass eine Breite (b) der Ausnehmung (10) in einem Bereich zwischen 0,5 mm und 8 mm, weiter vorzugsweise in einem Bereich zwischen 1 mm und 4 mm, liegt.
  7. Geteiltes Lager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, (a) dass die bruchinitiierende Kontierung eine Trennkerbe, insbesondere eine gerade oder wellenförmige Laserkerbe, ist; und/oder (b) dass die Ausnehmung eine gefräste oder geräumte Materialabtragung ist.
  8. Geteiltes Lager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch (a) eine in der Lochung angeordnete Lagerschale (9), die mit ihrem äußeren Umfang an der Wandung (5) anliegt; und/oder dadurch gekennzeichnet, (b) dass die Ausnehmung (10) im Bereich der Teilung einen Freiraum zwischen der Lagerschale (9) und der Wandung (5) ausbildet.
  9. Geteiltes Lager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, (a) dass das geteilte Lager ein großes Pleuelauge (1) eines Pleuels ist; oder (b) dass das geteilte Lager eine Hauptlagergasse eines Kurbelgehäuses ausbildet.
  10. Kraftfahrzeug, insbesondere Nutzfahrzeug, aufweisend ein geteiltes Lager nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
  11. Verfahren zur Herstellung eines geteilten Lagers, aufweisend eine Lochung (2) zur Ausbildung eines Lagerauges oder einer Lagergasse, eine durch das Lager verlaufende Teilung (6) des Lagers (1), die durch Bruchtrennung des Lagers in einen Lagersattel (3) und einen Lagerdeckel (4) gebildet ist, umfassend den Schritt: Einbringung einer bruchinitiierenden Kontierung (7) zur Erzielung einer gezielten Bruchtrennung zwischen einem Lagersattel (3) und einem Lagerdeckel (4), an einer die Lochung umgebenden Wandung (5), und Bruchtrennung des Lagers in den Lagersattel (3) und den Lagerdeckel (4); dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Teilung (6) eine sich axial erstreckende Ausnehmung oder Fase (10) eingebracht wird, innerhalb derer die bruchinitiierende Kontierung (7) verläuft und an der die radial gemessene Dicke der Wandung verringert ist.
DE102015009638.9A 2015-07-24 2015-07-24 Geteiltes Lager und Verfahren zur Herstellung eines solchen Lagers Ceased DE102015009638A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102015009638.9A DE102015009638A1 (de) 2015-07-24 2015-07-24 Geteiltes Lager und Verfahren zur Herstellung eines solchen Lagers

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102015009638.9A DE102015009638A1 (de) 2015-07-24 2015-07-24 Geteiltes Lager und Verfahren zur Herstellung eines solchen Lagers

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102015009638A1 true DE102015009638A1 (de) 2017-01-26

Family

ID=57738426

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102015009638.9A Ceased DE102015009638A1 (de) 2015-07-24 2015-07-24 Geteiltes Lager und Verfahren zur Herstellung eines solchen Lagers

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102015009638A1 (de)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4322832A1 (de) 1993-04-05 1995-01-19 Schulte Kg Hammerwerk Aus Stahl geschmiedetes Pleuel
DE10021172A1 (de) 2000-04-29 2001-06-21 Daimler Chrysler Ag Geteiltes Pleuel, insbesondere für eine Verbrennungsmaschine
DE102004026297B4 (de) 2004-01-21 2007-12-20 Daimlerchrysler Ag Geteiltes Lager

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4322832A1 (de) 1993-04-05 1995-01-19 Schulte Kg Hammerwerk Aus Stahl geschmiedetes Pleuel
DE10021172A1 (de) 2000-04-29 2001-06-21 Daimler Chrysler Ag Geteiltes Pleuel, insbesondere für eine Verbrennungsmaschine
DE102004026297B4 (de) 2004-01-21 2007-12-20 Daimlerchrysler Ag Geteiltes Lager

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3090188B1 (de) Stanzniet
DE102005052360B4 (de) Stanzniet
DE19902461A1 (de) Mutter mit T-förmigem Querschnitt
DE112017006800B4 (de) Verbindungsverfahren für Elemente und Verbindungskörper
EP3206898B1 (de) Verbindungsanordnung für einen stabilisator eines fahrzeugs
DE102016204619A1 (de) Einpressverbindung zwischen einem hochfesten Bauteil und einem Einpresselement, Verfahren zur Ausbildung einer solchen Einpressverbindung sowie Einpresselement für eine solche Einpressverbindung
EP2378065A2 (de) Verfahren zur Reparatur einer Rotoranordnung einer Turbomaschine, Ringelement für eine Rotoranordnung einer Turbomaschine sowie Rotoranordnung für eine Turbomaschine
EP2801436A2 (de) Nockenwelle
DE102016204173A1 (de) Selbststanzendes Einpresselement, Einpressverbindung sowie Verfahren zur Herstellung einer solchen Einpressverbindung
EP3006765A1 (de) Elastomerlager als buchsenlager
DE202017105715U1 (de) Einpressverbindung zwischen einem hochfesten Bauteil und einem Einpresselement sowie Einpresselement für eine solche Einpressverbindung
DE10208116B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Bearbeitung eines Gleitlagers
WO2019001965A1 (de) Verfahren zum herstellen von bauteilen eines kippsegmentlagers und kippsegmentlager
DE102009012243A1 (de) Stanzmutter
EP1591676A2 (de) Einpressmutter
DE202015106393U1 (de) Montagewerkzeug für Gewindeeinsätze
EP3936730B1 (de) Funktionselement
WO2010115502A1 (de) Rotor mit einer überlastsicherung für eine drehmomentbegrenzung
DE102018212282A1 (de) Fluidverteiler, insbesondere Kraftstoffverteiler für ein Kraftstoffeinspritzsystem eines Fahrzeuges, sowie Verfahren zur Herstellung eines Fluidverteilers
DE102015009638A1 (de) Geteiltes Lager und Verfahren zur Herstellung eines solchen Lagers
DE19910308B4 (de) Hydraulisch dämpfendes Gummilager mit Axialanschlägen sowie ein Verfahren zur Herstellung eines solchen hydraulisch dämpfenden Gummilagers mit integrierten Axialanschlägen
DE102021203241A1 (de) Kolben für eine Brennkraftmaschine und Verfahren zur Herstellung des Kolbens
DE102018124493A1 (de) Gelenkgehäuse und Verfahren zur Herstellung eines Gelenkgehäuses
DE102014216807B4 (de) Fliehkraftpendel
DE10230745B4 (de) Verfahren zur Herstellung eines Kolbens mit kurzer Kompressionshöhe

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R081 Change of applicant/patentee

Owner name: MAN TRUCK & BUS SE, DE

Free format text: FORMER OWNER: MAN TRUCK & BUS AG, 80995 MUENCHEN, DE

R016 Response to examination communication
R002 Refusal decision in examination/registration proceedings
R003 Refusal decision now final