DE3114152A1

DE3114152A1 - Mehrteiliges untergesenk

Info

Publication number: DE3114152A1
Application number: DE19813114152
Authority: DE
Inventors: Ernest James 48610 Birmingham Mi. Brown; Richard Paul 48084 Troy Mi. McDermott
Original assignee: MSP Industries Corp
Current assignee: MSP Industries Corp
Priority date: 1980-04-16
Filing date: 1981-04-08
Publication date: 1982-02-04
Also published as: CA1162764A; GB2073635A; FR2480633A1; GB2073635B; JPS5719123A; US4377085A; FR2480633B1

Description

Beschreibung

Die Erfindung betrifft mehrteilige Gesenke, vorzugsweise mehrteilige Gesenke für die Metallverarbeitung. Insbesondere betrifft die Erfindung eine mehrteilige Hohlform eines Gesenks, das beim Gesenkschmieden verwendet wird. Im besonderen betrifft die Erfindung eine verbesserte Hohlform bzw. ein verbessertes Untergesenk und ein Verfahren zu dessen Herstellung.

Ein Pleuelkopf-Lagerdeckel ist ein Teil eines Motors, der mit dem größeren Ende der Pleuelstange diese an der Kurbelwelle befestigt. Das kleine Ende der Pleuelstange ist selbstverständlich in einem Kolben befestigt.

Der Lagerdeckel weist zusätzlich zur Befestigung der Pleuelstange an der Kurbelwelle ein Gegengewicht auf, um die beweglichen Massen des Kolbens und der Pleuelstange auszugleichen. Solche Lagerdeckel sind im wesentliehen halbmondförmig und haben an ihren Enden mit Bohrungen versehene Fortsätze, durch die Gewindebolzen für die Befestigung an der Lagerschale der Pleuelstange gesteckt werden. Zwischen den Fortsätzen ist das Gegengewicht angeordnet.

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Aus der britischen Patentanmeldung Nr. 2048736A ist bereits ein mehrteiliges Gesenk (im Gegensatz zu einem einteiligen Gesenk) bekannt, von dem die vorliegende Erfindung ausgeht. Einteilige Gesenke wurden davor vei— wendet, doch obgleich sowohl ihr Aufbau als auch ihr Betrieb äußerst sorgfältig überwacht wurden, brachen diese einteiligen Gesenke häufig und wurden unter den hohen Beanspruchungen wertlos, die bei der in einem Arbeitshub in einem geschlossenen Gesenk erfolgenden Herstellung von Pleuelkopf-Lagerdeckeln auftreten.

Es wird somit ein mehrteiliges Untergesenk geschaffen, daß aus mehreren Gesenkteilen besteht, wobei Einrichtungen zum Verriegeln der Untergesenkteile im zusammengesetzten Zustand vorgesehen sind, um eine Relativbewegung der Teile während des Betriebes des mehrteiligen Untergesenks auszuschalten.

Ferner schafft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines vormontierten, mehrteiligen Untergesenks für die Verwendung in einem geschlossenen Gesenkaufbau und mit einem Spannring zum Einschließen der Untergesenkteile, welches die folgenden Schritte umfaßt: Montieren und Verriegeln der Gesenkteile untereinander; und Eindrücken der verriegelten Gesenkteile in den Spannring

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mit einem vorgegebenen Vorspannungsdruck, so daß sich die Gesenkteile während des Betriebes des montierten Untergesenks nicht gegeneinander verschieben.

Die Erfindung schafft ferner ein Verfahren zur Herstellung von Pleuelkopf-Lagerdeckeln unter Verwendung eines nach dem zuvorgenannten Verfahren hergestellten kreisförmigen, mehrteiligen Untergesenks·

-|0 Ferner schafft die Erfindung einen Pleuelkopf-Lagerdeckel, der nach dem zuvorgenannten Verfahren und unter Verwendung des ebenfalls zuvorgenannten Gesenks hergestellt ist.

Das aus der britischen Patentanmeldung 2048736A bekannte mehrteilige Gesenk ist entlang von im wesentlichen radial verlaufender Linien geteilt, die sich vom Mittelpunkt einer Auswerferöffnung nach außen erstrecken. Gemäß Erfindung wird das Untergesenk nunmehr entlang anderer Trennlinien geteilt, nämlich im wesentlichen parallel zur Haupterstreckungsrichtung des Pleuelkopf-Lagerdeckels, und nicht entlang von radial nach außen verlaufenden Linien. Dies stellt allerdings keinen Bruch hinsichtlich der den beiden Ausführungen zugrundeliegenden Theorie dar, denn auch die neuen

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Trennlinien sind Linien maximaler Beanspruchung im Untergesenk.

Gemäß Erfindung weist das mehrteilige Untergesenk hingegen keinen Auswerferstift auf. Dies ist für Anwendungsfälle möglich, bei denen die Haftung des geformten Teils am Einsenkstempel größer ist als an dem mehrteiligen Untergesenk. In solchen Fällen hebt der Einsenkstempel das geformte Teil aus dem Untergesenk, so daß kein Auswerferstift vorgesehen zu werden braucht. Die erfindungsgemäße Verriegelung läßt sich auch bei einem derartigen mehrteiligen Untergesenk verwirklichen, das keinen Auswerferstift aufweist.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht in der wesentlichen Reduktion von elektrischer Entladungsbearbeitung (EDM) bei der Herstellung der Untergesenke. Bislang verwendete man aufgrund der Form der Untergesenke die elektrische Entladungsbearbeitung EDM. Diese ist jedoch gegenüber bekannten Verfahren wesentlich teurer, beispielsweise gegenüber dem Schleifen von Gesenken, wie dies erfindungsgemäß vorgesehen ist. In einer anderen Ausführung werden Gesenkteile allerdings weiterhin unter Verwendung von EDM hergestellt, da dies in dem Fall das einzig wirtschaftliche Verfahren ist. Erfin-

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dungsgemäß wird jedoch das teure EDM-Verfahren zum größten Teil durch das billigere Schleifverfahren ersetzt.

Die Erfindung gestattet eine leichte Austauschbarkeit von verschlissenen oder beschädigten Gesenkteilen, da alle einzeln geschliffen und anschließend montiert sind. Bei durch EDM hergestellten Gesenkteilen lassen sich nicht einzelne Teile ersetzen, sondern es muß der gesamte Aufbau ausgetauscht werden.

Durch Untersuchung der Gesenke nach dem Formen läßt sich leicht feststellen, welche Teile dem größten Verschleiß unterliegen. Man kann somit die Gesenke so gestalten, daß die Teile mit der kürzesten Lebensdauer die einfachsten Formen haben sowie am kleinsten und am billigsten herstellbar sind.

Das elektrische Bearbeitungsverfahren wird durch Vorsehen bestimmter Neigungen, Winkel und Verriegelungen ausgeschaltet, die in die Untergesenkteile geschliffen werden, um deren Passung zu erleichtern und ihren Zusammenhalt unter extremen Beanspruchungen, denen sie im Betrieb ausgesetzt sind, zu verbessern, wobei die gleichzeitige Verwendung dieser bestimmten Neigungen und Winkel das Gesenk an bestimmte Abschnitte des fertigen

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Teils anpassen, wodurch die Herstellung von Pleuelkopf-Lagerdeckeln oder anderen Teilen bei der Verwendung der erfindungsgemäßen Untergesenke weiters erleichtert wird.
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Diese sowie weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich außerdem aus der nachfolgenden Figurenbeschreibung sowie aus den Unteransprüchen und der Zeichnung.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Figuren näher erläutert; es zeigen:

Figur 1 eine Vertikalschnittansicht durch ein erfindungsgemäßes Gesenk, das bei Vorbereitung zur Formung eines Pleuelkopf-Lagerdeckels dargestellt ist;

Figur 2 einen Schnitt gemäß Figur 1 am Ende eines Formhubes ;

Figur 3 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäß hergestellten, üblichen Pleuelkopf-Lagerdeckels;

Figur 4 eine auseinandergezogene Darstellung eines erfindungsgemäßen Untergesenks;

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Figuren

5 und 6 die Art der Herstellung der Mittelteile des

Untergesenks aus einem einzigen Vorformling;

Figur 7 eine Ansicht eines Endes der in Figur 6 darge-

stellten Gesenkteile;

Figur 8 eine Draufsicht auf die äußeren Gesenkteile;

Figur 9 eine Ansicht des Gesenkteils gemäß Figur 8;
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Figur 10 eine Seitenansicht des Gesenkteils gemäß Figur 8; und

Figur 11 eine Teilansicht einer Ecke des in Figur 8 dargestellten Gesenkteils.

Die Figuren 1 und 2 zeigen ein Untergesenk 10, das mit einem Obergesenk oder einem Einsenkstempel 12 zusammenarbeitet. Die weiter unten beschriebenen Untergesenk-

teile sind in einem Spannring 14 untergebracht, der auf einer Platte 20 liegt, die an sich Teil einer das Gesenk betreibenden Presse ist. Das Gesenk weist ferner einen Auswerferstift 16 auf, der von der Presse auf

übliche Weise, beispielsweise gemäß britischer Patent-

anmeldung Nr. 2048736A betätigt wird. Die Gesenke 10

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und 12 formen Knüppel 18 zu Pleuelkopf-Lagerdeckeln 22, die in Figur 2 in der Ansicht und in Figur 3 in Einzelheiten dargestellt sind. Obgleich der Auswerfer in Figur 4 mittig dargestellt ist, sind auch andere, außermittige Anordnungen denkbar, was nur von der Form der herzustellenden Teile abhängt.

Wie bereits in der britischen Patentanmeldung 2048736A erwähnt ist, ist auch hier der Knüppel 18 wesentlich, es brauchen jedoch gegenüber der erwähnten britischen Anmeldung keine zusätzlichen oder anderen Überlegungen angestellt zu werden.

Figur 2 zeigt den Lagerdeckel 22 in Einzelheiten. Der Lagerdeckel 22 ist ein üblicher Pleuelkopf-Lagerdeckel, der mit Hilfe des erfindungsgemäßen Untergesenks herstellbar ist. Es lassen sich aber auch andere Teile mit dem erfindungsgemäßen Gesenk herstellen, beispielsweise verschiedene Teile für Kettenfahrzeuge wie Panzer, Kettenendverbinder, Kettenkeile und Mittelführungen; oder Kettenräder sowie Zahnradpumpen-Impeller.

Der Lagerdeckel 22 weist einen Gegengewichtbereich 26 auf, der gegenüber von der gekrümmten Lagerfläche 28 angeordnet ist, in der die Kurbelwelle bei in einem

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Motor montiertem Lagerdeckel 22 sitzt. Der Lagerdeckel ist gekrümmt oder gebogen, wobei ein Gegengewicht 26 zwischen den Enden und an der anderen Seite der Bohrung sitzt. Die Breite des Lagerdeckels parallel zur Achse der durch die Linie A angedeuteten Kurbelwelle ist gleichbleibend bis auf geneigte Flächen 24, die sich nach unten zur Stirnfläche des Gegengewichtes erstrecken. Diese geneigten Flächen werden später in Einzelheiten erläutert.

An den äußeren Enden des Lagerdeckels 22 sind "Füße" oder Vorsprünge 30 mit Endflächen 32 vorgesehen, in die später Bohrungen für die Aufnahme von Gewindebolzen gebohrt werden, mit welchen der Lagerdeckel 22 an der Lagerschale der Motor-Pleuelstange befestigt wird. Ein schmalerer oder "Huft"-Bereich 36 befindet sich zwischen dem Gegengewicht 26 und den Vorsprüngen 30. Die Linie 34 stellt den Übergang von der geneigten Fläche zum Rand und zur Stirnfläche des Lagerdeckels dar und bestimmt dessen Breite.

In Figur 4 erkennt man im Untergesenk 10 ein einzelnes Oberteil 38, das eine Öffnung 40 aufweist, und es lassen sich auch zahlreiche andere Merkmale des Pleuelkopf-Lagerdeckels bei gleichzeitiger Betrachtung

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von Figur 2 und anderen Figuren erkennen. Das Untergesenk weist eine Anzahl von unteren Teilen 42,44 und 46 auf, die wesentliche Merkmale der Erfindung bilden.

In manchen Ausführungen fehlt das Oberteil 38.

In der vorliegenden Beschreibung und in den Ansprüchen werden die Ausdrücke "ober" und "unter" in bezug auf die Gesenkteile lediglich zum Zwecke der einfacheren Darstellung gewählt, haben jedoch keinen Einfluß auf den Schutzbereich. Es ist dem Fachmann klar, daß "obere" Teile auch gegen "untere" Teile austauschbar sind. So kann beispielsweise das Oberteil 38 unten in dem Spannring 14 sitzen, während sich die unteren Teile

"^⁵ 42,44 und 46 am oberen Ende des Spannringes befinden können. Außerdem lassen sich die Öffnungen für den Einsenkstempel und den Auswerferstift, falls erforderlich, umgekehrt anordnen. Eine solche Umkehrung der Teile 38 bzw. 42, 44 und 46 können eine umgekehrte Schrägung im Untergesenk erforderlich machen, je nachdem, welcher Grundkonzeption der Gesenkhersteller anhängt.

Das Untergesenk weist vier Teile auf, nämlich linke und rechte, im wesentlichen halbkreisförmige oder halbmond-

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förmige äußere Teile 42 und 44 sowie zwei identische Mittelteile 46. In einer erprobten Ausführung waren die beiden Mittelteile 46 lediglich deswegen nicht gegeneinander austauschbar, weil sie unterschiedlich Markierungsmarken trugen. Im übrigen waren sie jedoch identisch. Die montierten Teile 42, 44 und 46 passen ineinander und werden zusammen mit dem Oberteil 38 durch Paßschultern und Absätze 48 zusammengehalten, die im Oberteil 38 und in den Teilen 42, 44 und 46 vorgesehen sind. Ein Absatz 50 ist in der Außenseite des Spannrings 14 vorgesehen, um das montierte Gesenk an der Presse zu halten. Die Gesamthöhe der zusammengesetzten fünf Untergesenkteile, nämlich der Teile 38, 42, 44 und 46 ist praktisch gleich groß wie die Höhe des Ringes 14 in Richtung der Einsenkstempel-Bewegung gemessen. Hierzu wird auf die Figuren 1 und 2 verwiesen.

Gemäß Figur 4 ist das Arbeitsende des Auswerferstifts 16 im Querschnitt rechtwinkelig geformt, um die Stirnfläche des Gegengewichts 26 zu formen. Die Erfindung ist jedoch nicht auf die Herstellung von Pleuelkopf-Lagerdeckeln beschränkt, sondern auch für zahlreiche andere Gegenstände geeignet. Derartige Gegenstände bzw. Teile können eine oder mehrere Flächen haben, die anders als rechtwinkelig in der Nähe des Auswerferstiftes

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geformt sind. In solchen Fällen hat der Auswerferstift eine andere Form, beispielsweise ist er oval, unregelmäßig geformt, sternförmig etc.. Die anschließenden Untergesenkteile, die die Auswerferstift-Bohrung bilden, sind natürlich entsprechend der Form des Auswerfei— Stiftes gestaltet. Die Stirnfläche des Auswerferstiftes braucht auch nicht eben zu sein, sondern sie kann eine Vertiefung, eine Erhöhung etc. haben, je nachdem, wie dies für die Formgebung des zu formenden Teils in diesem Bereich erforderlich ist.

Die Untergesenkteile werden unter hohem Druck in dem Spannring 14 montiert, der in der Größenordnung von 2

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bis 10 Tonnen je 2,5 cm der Paßflächen der Gesenkteile 42,44 und 46 und des Spannringes 14 liegt, um die Untergesenkteile vorzuspannen und beim Gesenkschmieden oder - pressen fest in ihrer Lage zu halten. Um diese Vorspannungsbelastung zu erzielen, gestaltet man die Innenfläche des Spannringes 14 etwas konisch und sieht außerdem entsprechend konisch geformte Flächen an den Gesenkteilen vor, um den Zusammenhalt der Gesenkteile weiters zu verstärken. Es gibt jedoch zwei Ansichten über die Richtung der Verjüngungen. Eine Schule ist der Überzeugung, daß sich die Flächen nach oben erweitern sollten, so daß die Gesenkteile fest nach unten in den

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Ring gepreßt werden. Eine andere Schule meint, die Flächen sollten sich nach oben verjüngen, so daß die Gesenkteile im Betrieb nicht aus dem Spannring austreten können, und zwar insbesondere nicht bei der Aufwärtsbewegung des Gesenkstempels·. Die Erfindung ist jedoch auf beiden Schulen anwendbar.

Die in Figur 4 dargestellte bevorzugte Ausführung ist die sogenannte 2+2+1 Anordnung, da zwei Paare von -(O Teilen im unteren Bereich und ein oberes Teil 38 vorgesehen sind. Diese Ausführung ist sowohl in der dargestellten, als auch in einer umgekehrten Ausführung eine bevorzugte Ausführung der Erfindung.

-]5 Es sind jedoch auch andere Anordnungen denkbar. So lassen sich beispielsweise zwei Teile anstatt von vier Teilen im unteren Teil verwenden, wenn dies durch die Form des herzustellenden Gegenstandes erlaubt wird. Die Anordnung 2+2+1 wird bevorzugt. In bezug auf die Verbesserung bezüglich der Verriegelungen 70 und 72 läßt sich aber auch die Anordnung 2 + 1 verwenden. Besteht das Gesenk demnach lediglich aus zwei Teilen, die den Teilen 42 und 44 entsprechen, zuzüglich einem weiteren Teil entsprechend dem Teil 38, dann würden in diesen Fall diese halbmondförmigen Teile die Vorsprünge

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und das andere die Führungen (oder einen Vorsprung in einem und eine Führung im anderen) aufweisen, so daß die erfindungsgemäßen Vorteile der Verriegelungen beibehalten werden. In einer anderen Ausführung gemäß 2 + 2 + 2+1 sind die den Teilen 42 und 44 entsprechenden Teile jeweils aus zwei Teilen hergestellt. Im vorliegenden Fall ist dies jedoch auch nicht zweckmäßig, da dies eine weitere Zusammenpassung erfordert und die Kosten sich durch die Herstellung eines vielteiligen Gesenkes zusätzlich verteuern, indem weitere Toleranzen, Passungen und sonstige Montagearbeiten aufgewendet werden müssen. Eine 2+2+2+1 Anordnung liegt jedoch auch im Rahmen der Erfindung, und zwar ebenso, wie jede andere Anordnung, bei der die Gesenkteile mit Hilfe der erfindungsgemäßen Verriegelungen zusammengepaßt werden, denn jede derartige Form kann durch einen zu formenden Gegenstand bestimmt sein.

Die Teile 42 und 44 können aus einer einzigen Scheibe von Gesenkstahl hergestellt werden. Diese Scheibe wird zuerst rund geformt und anschließend auf allen äußeren Flächen endbearbeitet. Anschließend wird sie in der Mitte durchgeschnitten und es werden die zusätzlich erforderlichen Flächen, beispielsweise 56, und Führungen 72 gebildet. Die Entfernung des Materials erfolgt

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dabei in der Art, daß die Dicke der Mittelgesenkteile 46 einen Kreis ergibt, so daß die zusammengesetzten Gesenkteile 42, 44 und 46 wiederum einen Kreis ergeben, der genau in den Spannring 14 paßt. Die zwei halbmondförmigen Teile 42 und 44 unterscheiden sich lediglich durch die Anbringung der Nut für einen Ausrichtstift 54, was eine selbstverständliche Einzelheit darstellt.

Als Spannring wird ein runder Ring wesentlich bevorzugt, da sogenannte "Reifen" -Belastungen auf die im Spannring 14 sitzenden Teile ausgeübt werden müssen.

Lediglich ein kreisförmiger Behälter kann derartige Reifenbelastungen wirksam erzeugen. Im Falle einer un-"15 gewöhnlichen Form lassen sich allerdings auch andere Ringformen verwenden, wobei allerdings die erfindungsgemäßen Verriegelungen 70 und 72 beibehalten werden.

Ein Woodruff-Keil 54, der in die zusammenpassenden, halbkreisförmigen Nuten in den Gesenkteilen 38 und 44 paßt, dient dazu, die Gesenkteile in üblicher Weise zusammengesetzt zu halten.

Wie bei der britischen Patentanmeldung Nr. 2048736A besteht hier der Vorteil, die Trennlinien der Gesenk-

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teile an natürlichen Rändern des Lagerdeckels oder der anderen zu formenden Teile anzuordnen, so daß die Trennlinien an dem geformten Teil nicht erkennbar sind und wobei diese Trennlinien außerdem an Stellen maximaler Gesenkbelastung verlaufen. Es ist außerdem eine Öffnung für einen Auswerferstift derart angeordnet und bemessen, daß die Stirnfläche des Gegengewichtabschnitts 26 gleich groß ist und vom Arbeitsende des Auswerferstiftes 16 geformt wird. Dies bedeutet somit gemäß Figur 2, daß die Stirnfläche des Auswerferstiftes einen Teil der Hohlform bildet und die Stirnfläche des Gegengewicht-Bereichs 26 formt.

Es hat sich als zweckmäßig herausgestellt, das Gesenk

-15 entlang paralleler Linien in bezug auf den Vorformling 52 der teilweise gebildeten Form anzuordnen und die Breite der Mittelteile 46 gleich groß wie die Breite der fertigen Teile zu wählen. Ferner sind bestimmte Neigungen und Winkel in den Segmentteilen vorgesehen, um ihre Herstellung zu erleichtern und das Formen der geneigten Flächen 24 des Lagerdeckels 22 zu gestatten.

In Figur 11 ist an den Gesenkteilen 44 und 42 eine Fläche 56 vorgesehen, die zur Formung der geneigten Fläche 24 am Lagerdeckel dient. Die an die Fläche 56 anschließende Fläche 58 bildet eine Wand der Öffnung

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für den Auswerferstift, von der drei Seiten von ähnlichen Flächen am Untergesenk 42 und von den Endflächen 60 der Mittelteile 46 gemäß Figur 6 gebildet werden. Die Flächen 62 auf den zwei Gesenkteilen 42 und 44 bilden zusammen die gesamte Dicke bzw. Breite des Lagerdeckels 22. Diese Breite entspricht natürlich der Breite der Öffnung 40 im Oberteil 38. Gemäß Figur 7 weist jedes Gesenk-Mittelteil 46 zwei Deckflächen 64 auf, die mit den Flächen 62 der Endstücke 42 und 44 zusammenpassen, während Flächen 66 mit den Flächen 56 und Flächen 68 mit den Flächen 58 der Gesenkstücke 42 und 44 zusammenpassen.

Wie bereits erwähnt sind die Flächen 56, 58 und 62 bis 68 der zusammenpassenden Gesenkteile durch die geneigten Flächen 24 des Lagerdeckels erforderlich. Ein ähnlicher Lagerdeckel ist in der genannten britischen Patentanmeldung 2048736A dargestellt, erstreckt sich jedoch nicht so weit nach oben, was aber unkritisch ist. Wichtig ist lediglich, daß die geneigte Fläche von der Stirnfläche des Gegengewicht-Bereichs 26 nach oben und außen verläuft.

Andere Teile, andere Pleuelkopf-Lagerdeckel oder andere, vollständig anders geformte Teile brauchen

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keine verringerte Dicke in dem vom Boden des Untergesenkteils geformten Abschnitt aufzuweisen. In diesem Fall können alle der zuvor genannten geneigten Flächen wegfallen. Sie sind zur leichteren Herstellung des Gesenks und des Lagerdeckels 22 in der dargestellten Weise vorgesehen. D.h. es ist wesentlich einfacher, die Fläche 56 gerade über die einander zugewandten Seiten der Gesenkteile 42 und 44 zu schleifen, als sie lediglich über einen kürzeren Bereich zwischen den beiden Mittelteilen 46 auszubilden. Ist das aber geschehen, dann sind entsprechende Flächen an den Mittelteilen 46 notwendig, die ebenfalls auf einfache Weise während des Schleifens dieser Teile herstellbar sind.

Es sind Einrichtungen vorgesehen, um die Gesenkmittelteile 46 an einer Bewegung in ihrer Ebene gegenüber den äußeren Gesenkteilen 42 und 44 zu hindern. Diese Bewegung und ihre Ausschaltung stellen das Hauptproblem der vorliegenden Erfindung in bezug auf bekannte Gesenke dar, bei denen Stifte verwendet werden und bei denen die Gesenkmittelteile nach dem EDM-Verfahren aus einem einzigen Vorformling ähnlich dem Vorformling 52 gemäß Figur 5 hergestellt werden.

Die Erfindung schafft hierzu Verriegelungseinrichtungen

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zwischen den Gesenkteilen, um sie in richtigem Abstand zueinander zu halten, und zwar über Zeiträume, die gleich groß oder größer als die Lebensdauer des Gesenks sind. Die Erfindung schafft ferner eine wirksame und vereinfachte Art der Herstellung dieser Verriegelungen in den zusammenpassenden Teilen des Untergesenks.

Hierzu weist jedes Gesenk-Mittelteil 46 zwei Vorsprünge 70 an ihren unteren, äußeren Ecken auf. Diese Vor-Sprünge passen mit Führungen, Schlitzen, oder Öffnungen 72 in den Gesenkteilen 42 und 44 zusammen. Die Führungen 72 erstrecken. sich aus Gründen den einfacheren Herstellung über die gesamte Höhe der Gesenkteile 42 und 44. Es ist für den Fachmann somit klar, daß nach dem Schleifen der Flächen 62, 56 und 58 über die gesamte Länge der Gesenkteile 42 und 44 die Führungen 72 einfach dadurch herstellbar sind, indem von oben nach unten geschliffen wird. Es wird somit zunächst über die volle Länge geschliffen, um die Flächen 56, 58 und 62 zu erhalten. Hierauf wird das Gesenkteil gedreht, um die Führungen 72 ebenfalls über die volle Länge zu schleifen, und zwar diesmal senkrecht zu den Flächen 56, 58 und 62. Auf ähnliche Weise sind die Mittelteile 46 dadurch einfach hersteilbar, daß alle in der Stirnansicht gemäß Figur 7 erkennbaren Fläche 64,

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66 und 68 sowie die beiden die Vorsprünge 70 bildenden Flächen üben die gesamte Länge des Teils geschliffen werden.

Die beschriebenen und dargestellten Verriegelungen sind rechtwinkelig. Die Erfindung ist darauf jedoch nicht beschränkt, sondern diese können auch trapezförmig, rhombisch und anders geformt sein, je nach Art des herzustellenden Gegenstandes.

Mit dem EDM-Verfahren lassen sich keine scharfen Kanten wie beim Schleifen herstellen. Gemäß Erfindung werden somit Schleifverfahren gegenüber den EDM-Verfahren zur Herstellung von Untergesenk-Teilen bevorzugt.

Durch das Vorsehen von Vorsprüngen 70 und Führungen 72, die die Verriegelungseinrichtungen bilden, wird die Herstellung gegenüber dem wesentlich teureren EDM-Verfahren wesentlich vereinfacht.

Die Verriegelungen stellen sicher, daß die Gesenkteile, insbesondere die Mittelgesenkteile 46, vollständig festgehalten werden und sich in keiner Richtung frei bewegen können. Alle Gesenkteile werden durch die sich verjüngenden Wände und die Reifenbeanspruchung durch

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den starken Druck im Spannring 14 sowie durch das Oberteil 38 und die Bodenplatte 20 an einer Vertikalbewegung gemäß Figur 4 gehindert. Eine Verdrehung der Gesenkteile im Spannring wird durch den Keil 54 und die entsprechenden Nuten in den Gesenkteilen unterbunden. Eine Bewegung der Mittelteile 46 gegenüber den äußeren Teilen 42 und 44 wird durch den Eingriff der Vorsprünge 70 in die Führungen 72 verhindert. Auf diese Weise ist ein Gesenk geschaffen, bei dem keine Bewegung eines Gesenkteils gegenüber einem anderen erfolgt, so daß die beim Stand der Technik auftretenden Nachteile vermieden sind.

Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemaßen Untergesenks, der allerdings auch bei dem Untergesenk gemäß britischer Patentanmeldung 2048736A vorliegt, besteht darin, daß komplette Gesenke gemäß Figur 4 mit Ausnahme des Einsenkstempels 12 und des Auswerferstiftes 16 voi— gefertigt und auf Lager gehalten werden können, um sie im Falle eines Gesenkbruchs oder -Verschleißes sowie zum Zwecke der üblichen Wartung in Pressen auszutauschen. Dies stellt einen wesentlichen Vorteil dar, denn es brauchen nur die beschädigten oder verschlissenen Teile ersetzt zu werden. Das erfindungsgemäße Untergesenk hat somit die gleichen Vorteile wie das

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Gesenk gemäß der britischen Patentanmeldung 2048736A und gestattet einen schnellen Austausch von vormontierten und einsatzbereiten Untergesenken, was übermäßige Produktionsunterbrechungen vermeidet. Der Spannring 14 und sein Montagerand 50 gestatten ein schnelles Austauschen derart vormontierter Untergesenke. Dieser Austausch läßt sich in wenigen Minuten durchführen.

hu/do
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Claims

1.) Untergesenk aus mehreren Teilen, dadurch gekennzeichnet, daß Verriegelungseinrichtungen (70,72) vorgesehen sind, die zur Verriegelung der Gesenkteile (38,42, 44,46) bei zusammengesetztem Untergesenk (10) dienen, um eine Relativbewegung der einzelnen Teile während des Betriebes zu verhindern.

2. Gesenk nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Auswerferstift (16), der mit einer von mindestens einem der Gesenkteile (42,44,46) gebildeten Durchgangsbohrung (60) zusammenarbeitet, wobei der Auswerferstift (16) einen Teil des Formraumes (40) im Untergesenk (10) bildet, wenn dieser sich in darin zurückgezogenem Zustand befindet.

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3. Gesenk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Spannring (14) vorgesehen ist, um die zusammengesetzten und verriegelten Untergesenkteile (38,42,44,46) zusammenzuhalten; und daß die Gesenkteile (38,42,44,46) mit einem Druck in den Spannring (14) gedrückt sind, der im Bereich von etwa

300 bis 1500 kg je cm der zusammenpassenden Trennflächen der Gesenkteile und des Spannringes entspricht .

4. Gesenk nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein in dem Gesenk herzustellender Gegenstand (22) ein Pleuelkopf-Lagerdeckel einer Verbrennungskraftmaschine ist.

5. Gesenk nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelungseinrichtung mindestens einen Vorsprung (70) an mindestens einem der Gesenkteile (46) und mindestens eine entsprechende Führung (72) im anderen Gesenkteil (42,44) aufweist; und daß der Vorsprung (70) und die Führung (72) derart angeordnet und bemessen sind, daß sie bei zusammengesetztem Untergesenk dicht ineinander passen und dadurch eine Relativbewegung der Untergesenkteile während des Gebrauchs verhindern.

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6. Gesenk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gesenkteile mindestens ein oberes Gesenkteil (38) und mindestens zwei untere Gesenkteile (42,44,46) aufweist; daß ein äußeres Teil (14) zur Aufnahme des oberen und der unteren Gesenkteile vorgesehen ist; und daß die Verriegelungseinrichtung mindestens einen Vorsprung (70) in mindestens einem der unteren Gesenkteile (46) sowie mindestens eine entsprechende Führung (72) in mindestens einem der unteren Gesenkteile (42,44) aufweist, um den Vorsprung (70) eng angepaßt aufzunehmen .

7. Gesenk nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das mehrteilige Untergesenk (10) im wesentlichen kreisförmig ist und mindestens ein oberes Gesenkteil (38) sowie eine Anzahl unterer Gesenkteile (42,44,46) aufweist; und daß der von den Untergesenkteilen gebildete Formraum (40) zumindest teilweise in dem oberen Gesenkteil (38) und in mindestens einigen (46) der unteren Gesenkteile gebildet ist.

8. Gesenk nach Anspruch 2 sowie nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkstück ein Pleuelkopf-Lagerdeckel (22) einer Ver-

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brennungskraftmaschine ist, daß ein oberes Gesenkteil (38) sowie vier untere Gesenkteile (42,44,46) vorgesehen sind, daß eine Auswerferstift-Bohrung (60) von rechtwinkeligem Querschnitt lediglich von den unteren Gesenkteilen (42,44,46) gebildet ist, wobei das Untergesenk (10) zur Bildung eines Pleuelkopf-Lagerdeckels (22) mit einem Gegengewicht-Abschnitt (26) geformt ist, der von den unteren Gesenkteilen (42,44,46) und dem Ende des Auswerferstifts (16) in der Auswerferstift-Bohrung (60) formbar ist, wobei der Gegengewicht-Abschnitt (26) eine von dem Ende des Auswerferstifts (16) geformte Fläche sowie Seitenflächen (24) aufweist, die an der Fläche ansetzen und von dieser Fläche gegen andere Teile des Lagerdeckels nach außen geneigt sind, und daß die unteren Gesenkteile zwei Mittelteile (46) sowie ein linkes und rechtes, im wesentlichen halbkreisförmiges Teil (42 und 44) aufweisen, wobei die Mittelteile (46) und die halbkreisförmigen Teile (42,44) mit zumindest teilweise zusammenpassenden, in entgegengesetzter Richtung geneigten Flächen gestaltet sind, die zur Bildung der schrägen Seitenflächen des Pleuelkopf-Lagerdeckels (22) dienen.

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9. Gesenk nach den Ansprüchen 6 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelungseinrichtung ein Paar von Vorsprüngen (70) aufweist, die sich von den Mittelteilen (46) in Richtung auf entsprechend geformte Führungen (72) in den halbkreisförmigen Teilen (42,44) erstrecken.

10. Gesenk nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittelteile (46) im wesentlichen identisch geformt sind, und daß auch die halbkreisförmigen Teile (42,44) weitgehend identisch zueinander geformt sind.

11. Gesenk nach Anspruch 8, 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die halbkreisförmigen Teile teilweise kegelstumpf f örmig sind und daß die vier unteren Gesenkteile (42,44,46) zusammen mit der Auswerferstift-Bohrung (60) im wesentlichen einen Vollkreis bilden.

12. Verfahren zur Herstellung eines vormontierten, mehrteiligen Untergesenks (10) für die Verwendung in einem geschlossenen Gesenk mit einem Spannring (14) zum Einschließen der Untergesenkteile, dadurch gekennzeichnet, daß die Gesenkteile (38,42,44,46) zusammengesetzt und miteinander verriegelt werden;

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und daß die verriegelten Gesenkteile mit einem vorgegebenen Vorspannungsdruck in den Spannring (14) gedrückt werden, so daß sich die Gesenkteile (38,42,44,46) während des Gebrauchs des zusammengesetzten Untergesenks (10) nicht gegeneinander verschieben.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet,

daß die Teile (38,42,44,46) mit einem Druck in der

2 Größenordnung von etwa 300 bis etwa 1500 kg je cm der zusammenpassenden Trennflächen der Teile und des Spannrings in den Spannring (14) gedrückt werden.

14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Teile durch mindestens einen Vorsprung (70), der sich von mindestens einem der Teile (46) erstreckt, und durch mindestens eine entsprechende Führung (72) verriegelt werden, die in dem anderen der Teile (42,44) geformt ist, und daß der Vorsprung (70) und die Führung (72) derart angeordnet und bemessen werden, daß sie im zusammengesetzten Zustand des Gesenks (10) dicht zusammenpassen, um dadurch eine Bewegung der Gesenkteile (38,42,44,46) während des Gebrauchs zu verhindern.

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15. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß eine Auswerferstift-Bohrung (60) zwischen den Teilen (42,44,46) in dem zusammengesetzten und verriegelten Untergesenk (10) vorgesehen wird.

16. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Gesenkteile (42,44,46) gemäß den folgenden Schritten hergestellt werden: Vorbereitung einer Scheibe aus Gesenkmaterial, die im wesentlichen gleich groß wie das fertige, mehrteilige Untergesenk (42,44,46) ist; Durchschneiden der Scheibe in zwei Hälften; Abtragen von Material von den Schnittflächen (56,72) jeder Hälfte (42,44); Bildung der Mittelteile (46) mit einer Größe, die im wesentlichen gleich groß wie das von der Scheibe entfernte Material ist, wodurch alle Teile (42,44,46) in zusammengesetztem Zustand eine Größe haben, die im wesentlichen gleich groß wie die Scheibe ist; und daß Verriegelungseinrichtungen (70,72) zwischen den Hälften (42,44) und den Mittelteilen (46) vorgesehen werden, wobei diese Verriegelungseinrichtungen (72) in den Hälften während der zuvor genannten Materialabtragung gebildet werden.

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17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Vorbereiten einer Scheibe, die Bildung der Mittelteile (46), das Abtragen von Material und das Vorsehen von Verriegelungseinrichtungen (70,72) praktisch ausschließlich durch Schleifen ausgeführt werden.

18. Verfahren zur Herstellung eines Pleuelkopf-Lagerdeckels, dadurch gekennzeichnet, daß ein kreisförmiges, mehrteiliges Untergesenk verwendet wird, das nach dem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 12 bis 17 hergestellt wurde.

19. Verfahren nach den Ansprüchen 15 und 18, dadurch gekennzeichnet, daß ein oberes Gesenkteil (38) und vier untere Gesenkteile (42,44,46) in dem mehrteiligen Untergesenk (10) vorgesehen werden, daß die unteren Gesenkteile (42,44, 46) zwei Mittelteile (46) sowie ein linkes und ein rechtes, im wesentlichen halbkreisförmiges Teil (42,44) aufweisen, daß die Auswerferstift-Bohrung (60) einen rechtwinkeligen Querschnitt hat und lediglich von den unteren Gesenkteilen (42,44,46) gebildet wird, daß der Pleuelkopf-Lagerdeckel (22) einen Gegengewicht-Abschnitt (26) aufweist, der von den unteren Gesenk-

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teilen (42,44,46) und dem Ende des Auswerferstifts (16) gebildet ist, daß der Gegengewicht-Abschnitt (26) eine von dem Auswerferstiftende gebildete Stirnfläche sowie schräge Seitenflächen (24) aufweist, die an der Stirnfläche ansetzen und voneinander weg in Richtung auf andere Teile des Pleuelkopf- -Lagerdeckels geneigt sind, wobei der Gegengewicht-Abschnitt (26) und die geneigten Flächen (24) von geneigten Flächen in den halbkreisförmigen Teilen (42, 44) und von mindestens zum Teil passenden, entgegengesetzt geneigten Flächen in den Mittelteilen (46) gebildet werden.

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