DE3422284A1

DE3422284A1 - Verbindungsglied, insbesondere pleuel oder schaekel

Info

Publication number: DE3422284A1
Application number: DE19843422284
Authority: DE
Inventors: Laszlo F. Dipl.-Ing. 7712 Blumberg Molnar
Original assignee: Georg Fischer AG
Current assignee: Georg Fischer AG
Priority date: 1983-08-17
Filing date: 1984-06-15
Publication date: 1985-03-07

Description

Verbindungsglied, insbesondere Pleuel oder Schäkel
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verbindungsglied, insbesondere Pleuel oder Schäkel, wobei Lager- und Stegelemente form- und kraftschlüssig umspannt sind.
Ein typisches Beispiel eines wechselweise auf Druck und Zug beanspruchten Verbindungsgliedes ist ein Pleuel für Hubkolbenmotoren. Diese Pleuel werden meistens aus geschmiedetem Stahl, Temperguss oder Gusseisen mit Kugelgraphit gefertigt.
Weitere Beispiele für ein Verbindungsglied sind Schäkel für Luft- und Raumfahrzeuge, sowie Pleuel für Kolbenkompressoren.
Bei den bekannten Pleuelkonstruktionen werden die Zug-und Druckkräfte ausschliesslich vom gleichen Körper übertragen. Daher war es bisher nicht möglich Pleuel optimal zu dimensionieren, weil ein vorwiegend für Druckschwellbelastung oder vorwiegend für Zugschwellbelastung geeigneter Werkstoff nicht auch für eine Zug- / Druck-Wechselbelastung optimal ist. Folglich muss bei der Werkstoffwahl ein Kompromiss gefunden werden, was meistens zur Ueberdimensionierung des Bauteils führt.
Um den Treibstoffverbrauch senken zu können, ist die Fahrzeugindustrie an leichteren Bauteilen interessiert.
Verschiedene Versuche wurden unternommen um das Gewicht von Pleueln und Schäkeln durch Verwendung von faserverstärkten Kunststoffen, gegenüber den üblichen Ausführungen zu senken.
Aber das Problem bleibt die Kostenfrage, denn eine Herstellung solcher Pleuel in grossen Mengen zu günstigen Preisen ist noch nicht realisierbar.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es ein Verbindungsglied vorzuschlagen, dessen Herstellung auf einfache und kostengünstige Wewse erfolgen kann. Ferner soll das neue Verbindungsglied für die Massenproduktion geeignet sein. Ferner soll die Montage auf herkömmliche Art erfolgen können.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die Lehre des Anspruches 1 gelöst.
Weitere vorteilhafte Ausführungen sind in den abhängigen Ansprüchen umschrieben.
Anhand der beigelegten Figuren wird nachfolgend ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel näher beschrieben.
Es zeigen: Fig. 1 eine Draufsicht auf einen erfindungsgemässen Pleuel, Fig. 2 eine Draufsicht auf eine offene Schlaufe, und Fig. 3 einen Schnitt durch die Schlaufe entlang der Linie A - A.
In der Figur 1 ist ein Pleuel mit einem Schaft oder Steg 4, einem Lager 3, einem Pleueldeckel 2 und einer Schlaufe 1 dargestellt. Die Schlaufe 1 besteht vorzugsweise aus einem flachen Stahlband gefertigt und geht über eine konische Erweiterung bei den Enden in eine Verdickung über, die im Querschnitt kreisförmig ist. Ein Gewinde 5 ist an beiden Enden eingeschnitten.
Das Lager 3 besteht aus einem herkömmlichen Material und ist vom Stegelement getrennt. Es kann z.B. von Stahlrohren abgetrennt werden, deren Innenfläche bereits mit einem Lagermetall versehen ist.
Es ist auch eine Variante ohne Lager 3 denkbar, wobei hier der Kolbenbolzen direkt zwischen dem Steg 4 und der Schlaufe fest eingespannt wird.
Der Steg 4 nimmt die Druckkräfte auf und ist derart ausgebildet, dass er eine Hälfte 4a des Lagers für die Kurbelwelle aufnehmen kann. Die andere Hälfte des Lagers wird vom Pleueldeckel 2 umschlossen. Es sind geteilte Lagerschalen 8a, 8b für die Kurbelwelle vorgesehen. Der Pleueldeckel 2 weist zwei Pleuelfüsse 7 auf, die mit durchgehenden Oeffnungen, Bohrungen, halbkreisförmigen Aussparungen etc. versehen sind. Diese Oeffnungen sind in Schlaufenverlauf ausgerichtet und dienen zur Aufnahme der Schlaufenenden.
Der Zusammenbau des Pleuels erfolgt in der Weise, dass Lager 3 und Steg 4 vom Pleueldeckel 2 und der bügelartigen Schlaufe 1 umspannt werden. Die Einstellung der gewünschten Vorspannung erfolgt mittels Muttern 6a.
Die Schlaufe nimmt die Zugkräfte auf und bildet zusammen mit dem Pleueldeckel eine form- und kraftschlüssige Umspannung der einzelnen Bauteile.

Claims

P a t e n t a.n 5 p r ü c h e 1. Verbindungsglied für wechselnde Druck- und Zugbeanspruchung, insbesondere Pleuel oder Schäkel, wobei Lager- und Stegelemente form- und kraftschlüssig umspannt sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Umspannung von einer offenen Schlaufe in der Art eines Bügels (1) in Wirkverbindung mit einem Pleueldeckel (2) gebildet ist.
2. Verbindungsglied nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung zwischen Schlaufe und Pleueldeckel mittels Schraubenelemente (6) erfolgt.
3. Verbindungsglied nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung zwischen Schlaufe und Pleueldeckel mittels Keilelemente erfolgt.
4. Verbindungsglied nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Lager (3) vom Steg getrennt ist.
5. Verbindungsglied nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die offene Schlaufe (1) an ihren Enden ein Gewinde.(5) aufweist.
6. Verbindungsglied nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlaufe (1) aus Metall besteht.
7. Verbindungsglied nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt der Schlaufe an ihren Enden kreisförmig ist.
8. Verbindungsglied nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorspannung über die Schrauben (6) oder Keilelemente einstellbar ist.