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Pleuelstange für Kolbenmaschinen, insbesondere Dieselmotoren, und
Verfahren zu deren Herstellung Bei Kolbenkraftmaschinen ist es im allgemeinen üblich,
die Kolbendemontage so vorzunehmen, daß der Kolben mitsamt der Pleuelstange bei
abgehobenem Zylinderdeckel nach oben ausgebaut wird. Bei vielzylindrigen Maschinen
hoher Leistung erhalten die Zapfendurchmesser der Welle aber bereits so große Abmessungen,
daß es Schwierigkeiten bereitet, den Pleuelstangenkopf einerseits so kräftig auszubilden,
daß er genügend Steifigkeit besitzt, und dabei andererseits so zu bemessen, daß
er noch durch die Laufbüchse durchgezogen werden kann.
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Die Erfindung bezieht sich auf eine Pleuelstange für Kolbenmaschinen,
insbesondere Dieselmotoren, deren kurbelseitiger Kopf zwei mittels durchgehender
Schrauben an bearbeitenden Sitzflächen mit der Pleuelstange verbundene Lagerdeckel
aufweist.
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Es sind bereits Pleuelstangen dieser Art bekannt, deren kurbelseitiger
Kopf schräg geteilt ist. Pleuelstangen dieser Bauart erfordern jedoch zufolge ihrer
besonderen Foringebung kostspielige Gesenke zu ihrer Herstellung. Von Nachteil ist
auch die geringe Steifigkeit des Pleuelstangenkopfes sowie dessen großer Platzbedarf
im Kurbelraum des Motors.
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Eine weitere bekannte Ausführungsform sieht den beidseitigen Anschluß
zweier symmetrisch angeordneter Lagerdeckel an seitlichen Sitzflächen des kurbelseitigen
Pleuelstangenendes vor. Die glatte Sitzfläche, längs derer die beiden Lagerdeckel
unterhalb des Kurbelzapfens miteinander verbunden sind, fällt dabei mit der durch
die Achse des Kurbelzapfens gehenden Mittelebene der Pleuelstange zusammen. Diese
Konstruktion ermöglicht zwar einen einfachen Ausbau des Pleuels durch die Zylinderlaufbüchse,
bereitet jedoch herstellungsmäßig Schwierigkeiten, da die zu bearbeitenden Sitzflächen
der beiden Lagerdeckel in verschiedenen Ebenen liegen.
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Die Erfindung vermeidet die Nachteile der genannten Ausführungsformen
unter Wahrung der Vorteile derselben und besteht darin, daß die vorzugsweise verzahnten
Sitzflächen der Lagerdeckel je in einer Ebene und parallel zur Längsachse
der Pleuelstange liegen, und zwischen den beiden Sitzflächen der Lagerdeckel am
freien Ende der Pleuelstange ein Ergänzungsteil angeordnet ist. Durch diese Ausbildung
ergibt sich, insbesondere für die beiden Lagerdeckel ein einfaches, seitensymmetrisches
Gesenk und eine wesentlich vereinfachte Bearbeitung der Sitzflächen, da diese paarweise
in einer Ebene liegen und somit im gleichen Arbeitsgang bearbeitet werden können.
Zugleich wird damit eine höhere Bearbeitungsgenauigkeit dieser Sitzflächen erreicht.
In gleicher Weise kann auch die Bearbeitung der in der gleichen Teilebene liegenden
Sitzflächen der Pleuelstange und des Ergänzungsteiles bei gemeinsamer Aufspannung
auf der Bearbeitungsmaschine in einem Arbeitsgang vorgenommen werden. Sofern eine
Profilierung, beispielsweise eine Verzahnung sämtlicher Sitzflächen vorgesehen ist,
ergibt sich eine be-
sonders starre und verwindungssteife Verbindung der Teile
der Pleuelstange.
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Erfindungsgemäß wird weiter ein Verfahren zur Herstellung einer derartigen
Pleuelstange angegeben, welches darin besteht, daß die Pleuelstange mit dem Ergänzungsteil
und einem Zwischenstück in einem Stück hergestellt wird, und daß die in derselben
Ebene liegenden Sitzflächen der Pleuelstange sowie der Lagerdeckel je in
einem Arbeitsgang bearbeitet werden, worauf die Lagerdeckel aufgeschraubt werden
und das Zwischenstück beim anschließenden Ausdrehen der Lagerbohrung abgetrennt
wird. Nach diesem Verfahren ergibt sich für die Herstellung der Pleuelstange ein
einfaches Gesenk. Die gemeinsame Bearbeitung der jeweils in einer Ebene liegenden
Sitzflächen der Pleuelstange wie auch der Lagerdeckel ergibt, insbesondere bei verzahnten
Flächen, den Vorteil größerer Wirtschaftlichkeit sowie besonderer Bearbeitungsgenauigkeit.
Dadurch wird das Einpassen der nach dem gleichen Verfahren bearbeiteten beiden Lagerdeckel
wesentlich erleichtert. Um das zu zerspanende
Volumen beim Ausdrehen
der Pleuellagerbohrung möglichst gering zu halten, kann das Zwischenstück der Pleuelstange
einen geringeren Querschnitt als die übrigen Teile der Pleuelstange erhalten, beispielsweise
als Steg geringer Wandstärke ausgebildet sein. Die durch das erfindungsgemäße Verfahren
erzielbare höhere Bearbeitungsgenauigkeit hat außerdem den Vorteil leichterer Austauschbarkeit
einzelner Teile des Pleuelstangenkopfes.
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Die Erfinduna wird im folaenden an Hand der Zeichnung näher erläutert.
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F i 1 und 2 zeiaen bekannte Ausführungsformen von Pleuelstangen;
F i 3 zei-t einen Schnitt durch eine Pleuelstan-e nach der Erfindun- nach
der Linie 111-III in F i g. 4; F i zeiat dazu eine Seltenansicht und F i
g. 5 die Pleuelstange vor der Bearbeitung.
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Bei der bekannten Ausführung nach F i g. 1, bei welcher die
Zylinderlaufbüchse mit 1 bezeichnet ist, ist die Pleuelstange 2 im Bereich
der Pleuellagerbohrung schräg geteilt. An verzahnten Sitzflächen 5
ist ein
La-erdeckel 3 an die Pleuelstange 2 angeschlossen und mit dieser mittels
Schrauben 4 verbunden.
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Die bekannte Pleuelstange 2 nach der F i g. 2 weist an ihrem
kurbelseitigen Ende an beiden Seiten verzahnte Sitzflächen 9 auf, längs derer
die beiden Lagerdeckel 6 mittels einer durchgehenden Schraube 7
mit
der Pleuelstange 2 verbunden sind. Die Teilebene der beiden Lagerdeckel
6 unterhalb der Pleuellagerbohrung fällt dabei mit der Mittelebene der Pleuelstange
zusammen und ist als glatte, Sitzfläche 10 ausgebildet. Zur Verbindung der
beiden Lagerdeckel 6
sind durchgehende Schrauben 8 vorgesehen.
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Die erfindungsgemäße Pleuelstange 11 in F i g. 3
und
deren Ergänzungsteil 13 weisen je in einer Ebene und parallel zur
Längsachse 22 der Pleuelstange 11
liegende verzahnte Sitzflächen
16, 17 auf, an denen die beiden Lagerdeckel 18 angeschlossen und mittels
durchgehender Paßschrauben 19 und Kronenmuttern 20 mit der Pleuelstange
11 verbunden sind. Das in der Zeichnung von strichpunktierten Linien umrandete
Zwischenstück 12, welches nach dem erfindungsgemäßen Verfahren mit der Pleuelstange
11 und dem Ergänzungsteil 13 in einem Stück hergestellt wird, ist
in F i g. 3 nach Ausdrehen der Pleuellagerbohrung 21 bereits abgetrennt.
Das Zwischenstück 12 kann zur Beschleunigung des Ausdrehvorganges und zur Verringerung
des zu zerspanenden Volumens schon im unbearbeiteten Zustand z. B. ringförmige Ausnehmungen,
Nuten od. dgl. aufweisen.
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Die noch unbearbeitete Pleuelstange 11 in F i g.
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ist mit dem Ergänzungsteil 13 und dem Zwischenstück 12 in einem
Stück ausgebildet und weist an den zu bearbeitenden Sitzflächen 14 und
15 eine je nach Art der voryeschenen Sitzflächen 16 und
17 verschieden große Bearbeitungszugabe auf.