DE2903325C2 - Pleuel-Kolbenverbindung bei Hubkolbenmaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Pleuel-Kolbenverbindung bei Hubkolbenmaschinen, bei der der Pleuel einstückig einen parallel zur Kurbelwelle gerichteten zylindrischen Hammerkopf trägt der beiderseits in je ein Auge des Kolbens eingreift, von denen eines mit einer das Einführen des Pleuels ermöglichenden Aussparung versehen ist.

Üblicherweise weist der Kolben zwei Kolbenaugen auf, in denen der Kolbenbolzen gelagert ist, der seinerseits das kleine Pleuelauge durchsetzt. Die Gaskräfte werden also nicht unmittelbar auf den Pleuel, sondern über den Kolbenbolzen übertragen, der dadurch auf Biegung und Quetschung beansprucht wird und dementsprechend stark dimensioniert werden muß. Außerdem wird die Bauhöhe des Kolbens vergrößert, weil zwischen dem kleinen Pleuelauge und dem Kolbenboden noch ein Freiraum vorhanden sein muß. Beide Maßnahmen erhöhen in unerwünschter Weise das Gewicht bzw. die Masse der hin- und hergehenden Kolbeneinheit. Außerdem ist durch die Mehrteiligkeit die Montage erschwert

Es ist auch schon eine Pleuel-Kolbenverbindung bekannt bei der der Pleuel kolbenseitig in einem parallel zur Kurbelwelle gerichteten zylindrischen Hammerkopf ausläuft (US-PS 35 64 978). Dieser Hammerkopf greift beiderseits in je ein Auge des Kolbens ein, von denen eines mit einer Aussparung versehen ist, um das Einführen des Pleuels zu ermöglichen. Um den Hammerkopf einführen zu können, ist der Pleuel unterhalb des Hammerkopfes sehr schmal ausgebildet. Das eine Auge des Kolbens weist einen Schlitz auf, so daß der Pleuel einfach durch diesen Schlitz geschoben werden kann. Nachteilig ist hierbei, daß die auf den Kolbenboden wirkenden Gaskräfte ebenfalls nur über die Augen und den Hammerkopf in den Pleuel eingeleitet werden können, was erhebliche Biegebeanspruchungen des Hammerkopfes mit sich bringt. Die Schlitzung des einen Auges ist überdies ungünstig für die Kraftübertragung der Massenkräfte im oberer Kolbentotpunkt Schließlich muß der Pleuel wegen des Durchtrittes durch den Augenschlitz unterhalb des Hammerkopfes ziemlich geschwächt werden.

Bei einer anderen bekannten Konstruktion (AT-PS 3 40 205) kann zwar der Pleuel in den Kolben gewissermaßen eingefädelt werden, jedoch wird dabei der gesonderte Kolbenbolzen am Kolbenboden angeschraubt, so daß wieder keine direkte Kraftübertragung vom Kolbenboden zum Pleuel stattfindet und daher starke Bieeekräfte auf den Kolbenbolzen wirken. Außerdem handelt es sich nicht um einen einteiligen Kolben, sondern es ist der Kolbenboden vom Kolbenschaft getrennt und es ergeben sich für letzteren ungünstige Führungen, da der Kolbenbolzen nur über einen geringen Teil seines Umfanges in den Aussparungen des Kolbenschaftes formschlüssig gehalten ist

Somit liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, diese Mängel zu beseitigen und eine Pleuel-Kolbenverbindung zu schaffen, die eine günstigere Kraftübertragung vom Kolbenboden zum Pleuel gewährleistet und eine Verringerung der Bauhöhe des Kolbens ermöglicht ohne Montageschwierigkeiten zu bereiten.

Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, daß der Kolben zwischen den in sich geschlossenen Augen ein halbzylindrisches Lager für den Hammerkopf bildet, der stirnseitig abgeschrägt ist, wobei die kürzeste Mantelerzeugende an der Seite des Kolbenbodens liegt

Da der Hammerkopf des Pleuels unmittelbar im halbzylindrischen Lager sitzt, ergibt sich eine direkte Kraftübertragung vom Kolbenboden über das halbzylindrische Lager zum Pleuel ohne Zwischenschaltung eines hochbeanspruchten Verbindungselementes, so daß Biegekräfte auf den Hammerkopf im wesentlichen vermieden werden. Die Augen des Kolbens sind geschlossen, und es bedarf keiner Schwächung der Pleuelstange. Dennoch ist der Ein- und Ausbau des Pleuels durch die Abschrägi'ngen des Hammerkopfes und die Aussparung in dem einen Auge ohne weiteres möglich. Selbstverständlich wird auch die Bauhöhe des Kolbens infolge des Fehlens eines sonst erforderlichen Freiraumes unterhalb des Kolbenbodens verringert. Dadurch ergibt sich eine Herabsetzung der Kräfte aus den hin- und hergehenden Massen. Da der Hammerkopf gewissermaßen einen Körper gleicher Festigkeit darstellt, wird eine weitere Gewichtseinsparung erzielt.

In den Zeichnungen ist der Erfindungsgegenstand in einem Ausführungsbeispiel dargestellt, und zwar zeigt

F i g. 1 einen Kolben mit dem Oberteil des Pleuels im durch die Hammerkopfachse gelegten Vertikalschnitt und

F i g. 2 im Querschnitt dazu.

Der Pieuel 1 ist einstückig mit einem Hammerkopf 2 versehen, der, parallel zur nicht dargestellten Kurbelwelle gerichtet, zylindrisch ausgebildet und stirnseitig abgeschrägt ist. Dabei ist die Abschrägung so ausgeführt, daß die kürzeste Mantelerzeugende des Hammerkopfes 2 an der Seite des Bodens 3 des Kolbens 4 liegt. Zur Aufnahme des Hammerkopfes 2 weist der Kolben 4 unterhalb des Kolbenbodens 3 ein halbzylindrisches Lager 5 auf, das beiderseits in je ein in sich geschlossenes Auge 6, 7 übergeht. Das Lager 5 und das eine Auge 7 sind mit einer Aussparung 8 versehen, um den Hammerkopf 2 einführen bzw. ausbauen zu können. Dabei wird der Hammerkopf 2 zunächst gegen das Auge 7 hin verschoben, bis er aus dem Auge 6 austritt, und dann geschwenkt wie dies in F i g. 1 strichpunktiert angedeutet ist. Das Lager 5 und die Augen 6,7 sind mit einer Lagerschale 9 ausgekleidet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Pleuel-Kolbenverbindung bei Hubkolbenmaschinen, bei der der Pleuel einstückig einen parallel zur Kurbelwelle gerichteten zylindrischen Hammerkopf trägt, der beiderseits in je ein Auge des Kolbens eingreift, von denen eines mit einer das Einführen des Pleuels ermöglichenden Aussparung versehen ist dadurch gekennzeichnet, daß der KoI-ben (4) zwischen den in sich geschlossenen Augen (6, 7) ein halbzylindrisches Lager (5) für den Hammerkopf (2) bildet, der stirnseitig abgeschrägt ist, wobei die kürzeste Mantelerzeugende an der Seite des Kolbenbodens (3) liegt