DE530250C - Gelenkverbindungen fuer Kolben und Kurbelstangen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Gelenkverbindung für Kolben und Kurbelstangen, wobei der Gelenkkopf der Stange mit einem Auflager sich auf ein mittel- oder unmittelbar vom Kolbenkörper, also auch vom Kolbenboden, gehaltenes Stützlager aufsetzt, während seitlich Gegenlager vorhanden sind.

Die neue Gelenklagerung arbeitet nach jeder Richtung hin reibungslos, so daß. sie

ίο den denkbar leichtesten Lauf gewährleistet. Sie gestattet immer wieder eine Verwendung ' der Lagerteile, so daß deren Verwendungs-: dauer ganz beträchtlich erhöht wird. Auch läßt sie ein Umsetzen des Kolbens um seine Drehmittelachse zu, demzufolge eine einseitige Abnutzung und Unrundwerden von Kolben und Zylinderbohrung hintangehalten wird. Da sich bekannterweise der nach dem Kolbenboden zu liegende Teil des Kolbens

so infolge seiner hohen Erwärmung stark ausdehnt, läßt es die Gelenkverbindung nach vorliegender Erfindung zu, gleiche zur Drehmittelachse des Kolbens konzentrisch gelagerte, dünnwandige Querschnittsformen zu verwenden, welche eine gleichmäßige Ausdehnung des Kolbenkörpers in radialer Richtung unter Vermeidung jeglicher Längsoder Querrippen gewährleisten. Auch werden nach der Erfindung ebene oder nach der offenen Zylinderseite hin durchgewölbte, leichte Kolbenböden ermöglicht. Durch diese beiden Merkmale wird eine Gewichtsherabsetzung des Kolbenkörpers auf ein Mindestmaß, bei größter Widerstandsfähigkeit, erzielt.

Hierzu kennzeichnet sich die Erfindung durch eine derartige Anordnung der Lagersteilen, daß sie sich sämtlich in einer gemeinsamen Mittelachse abstützen oder um die "Mittelachse abwälzen. Dabei tritt gleitende "40 Reibung überhaupt nicht auf; es ist also nur ein Mindestmaß an Abnutzung der Lagerteile zu verzeichnen. Dieser geringe Verschleiß, läßt sich aber immer wieder ausgleichen, ohne daß dazu neue Ersatzteile notwendig" werden, was dadurch erreicht wird, daß mehrere Lagerstellen vorgesehen sind, welche wechselweise benutzt werden können. "Hierdurch ergibt sich der Vorteil, daß der Kolben von Zeit zu Zeit um seine Drehmittelachse versetzt werden kann, wodurch aber wieder das normalerweise auftretende Unrundwerden und ein erforderliches Nachbohren der Zylinderwandung wie ein Ersatz des Kolbenkörpers hinausgezögert, also eine wesentlich längere Lebensdauer des Zylinders wie auch insbesondere des Kolbens erreicht wird.

Es ist zwar schon bekannt geworden, bei Lagerung schwingender Massen auf Schneiden, Spitzen, balligen Stützen o. dgl. auch das Widerlager als Schneiden, Spitzen und ballige Stützen auszubilden und auf eine gemeinsame Lagermittelachse mit dem Kopflager zu legen, wobei mehrfach kolbenartig gekröpfte Lagerhalter Verwendung finden

können und die Schneiden, Spitzen, balligen Stützen o. dgl. gegeneinander einstellbar sind. Neuartig für die Erfindung ist es jedoch, die Anordnung der Lagerstellen so zu treffen, daß sie sicli "sämtlich in einer gemeinsamen Mittelachse abstützen oder um die Mittelachse abwälzen, und zwar als Gelenkverbindung für Kolben und Kurbelstangen, wobei der Gelenkkopf der Stange mit einem Auflager sich auf ein mittel- oder unmittelbar AOm Kolbenkörper gehaltenes Stützlager aufsetzt, während seitlich Gegenlager sind.

In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand in den Abb. ι bis 4, 5 bis 7 und 8 bis 10 in drei Ausführungsbeispielen dargestellt, • und zwar zeigen

die Abb. 1, 2, 5, 6, 8, 9 und 10 senkrechte,

zueinander versetzte Schnitte durch einen Kolben und Kurbelstange mit Gelenklagerung, die Abb. 3 einen Schnitt A-B durch Abb. 1, die Abb. 4 das mittlere Stützlager der

Abb. ι und 2 von unten gesehen,

die Abb. 7 eine Draufsicht auf das Ringstützlager der Ausführung nach Abb. 5 und 6. In der Ausführung nach Abb. 1 bis 4 ist die Kurbelstange α in ihrem Gelenkkopf mit durch Stift η seitlich festgelegtem Auflager b versehen, welch letzteres so ausgebildet ist, daß es im Falle etwaiger Abnutzung umgelegt werden kann. Auf das Auflager b setzt sich das am Kolbenboden c durch Lagerstützö d gehaltene, mit mehreren um die Drehmittelachse angeordneten Lager stellen versehene Stützlager e auf. Der Gelenkkopf der Kurbelstangea ist mit Ansätzen/ versehen, in welchen Stützen g gelagert sind, die sich in das Ringstützlager h einsetzen, welches mehrere um seine Drehmittelachse angeordnete 'Lagerstellen (Pfannen) i trägt. Zum Einführen der Kurbelstange α ist das Ringstützlager h mit Aussparungen k versehen und wird durch den Gewindering I im Kolbenmantel to gehalten.'

Da das Gewinde am Innendurchmesser des Kolbens angreift, ist eine äußerst große Auflagefläche der Gewindeflanken gegeben, was den Vorteil mit sich bringt, daß das Gewindestück sehr kurz und im Gewicht leicht gehalten werden kann, ohne daß die Wider-Standsfähigkeit beeinträchtigt wird.

Die Ausführung nach Abb. 5 bis 7 ist für kleine und kleinste Ausführungen, z. B. bei Kraftradmotoren, kleinen Pumpen und für Maschinen, welche einen kleinen Hub bei verhältnismäßig großer Kurbelstangenlänge aufweisen, bestimmt. Im Gelenkkopf der Kurbelstange α befindet sich die Stahlwalze b, welche durch die Stiftschraube η in ihrer Lage gehalten wird. Die Stahlwalze b trägt eine Anzahl für die Stiftschraube η vorgesehene Einsenkungen w, mit Hilfe welcher die Walze beliebig in eine andere Lagerstellung gebracht werden kann. Auf die Stahlwalze b legt sich der glatte Stein e auf, der durch die mit dem Kolbenboden c fest verbundene Lagerstütze d gehalten wird. Die seitlichen , Ansätze/ des Gelenkkopfs tragen Gegenstützeni g, die sich auf die auf dem Gewinderinglager h angeordneten Lagerstellen (Pfannen) i aufsetzen. Das Gewinderinglager h ist mit Aussparungen k zum Einsetzen des Gelenkkopfes versehen.

Diese Ausführungsform hat den Vorteil, daß Ringstützlager und Gewindering aus einem Stück gefertigt sind und sie eine noch größere Anzahl Lagerstelkn zuläßt als das Ausführungsbeispiel nach Abb. 1 bis 4. Die Führung der Kurbelstange gegen seitliches Abweichen wird bei der Ausführung nach Abb. 5 bis 7 von der Gegenstütze g übernommen.

Die Abb. 8 bis 10 zeigen einen für Flugzeugmotoren aus Stahl hergestellten Kolben, bei welchem die Lagerstütze d vom Kolbenboden c der billigeren Herstellung wegen getrennt ausgeführt ist. An Stelle des Ringstützlagers ist ein Umsetzlager getreten. Am Kolbenmantel m sind Ansätze 0 angebracht, in welche sich die durch Halteschrauben q befestigten Pfannen p einsetzen. Die Kurbelstange α trägt in ihrem Gelenkkopf die Pfanne b, in welche sich die Stütze e einlegt, die im Träger d gelagert ist, welcher mit dem Kolbenboden c durch Anisätze r vermittels Schrauben s fest verbunden ist.

Die Stütze e wird durch eine mit Schraube t gegengezogene Platte u im Träger d gehalten und durch Stifte seitlich festgelegt. Die Schraube t ist so ausgebildet, daß sie auch gleichzeitig abstützend gegen den Kolbenboden wirkt. Die Ansätze / des Gelenkkopfs der Kurbelstange α tragen Gegenstützen g, die sich in die Pfanne p einsetzen.

Bei dieser Ausführung sind sämtliche Lagerpfannen nach unten gelegt, womit erreicht wird, daß sich die Abwälzflanken y gegeneinander zuwälzen und dadurch eine gute Abstützung bei der Winkelstellung der Kurbelstange unter gleichzeitiger Entlastung der schwächeren Gegenstützen g erreicht wird.

Um ein leichtes Einstellen zur Lagermittelachse und bei etwaiger Abnutzung der Stützen e, g und Pfannen b, p ein Nachstellen zu ermöglichen, sind Zwiscbenlagen χ vorgesehen, die natürlich auch bei den anderen Ausführungen (s. Abb. 1 und 2) zur Anwendung kommen können.

Auch lassen sich die Stützen g und die Pfanne b so ausbilden, daß sie durch Umlegen weiterbenutzt werden können.

Es liegt im Rahmen der Erfindung, die Gelenklage,rung auch bei anderen Maschinen-

elementen, wie Kreuzköpfen, Steuerhebeln usw., anwenden zu können.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Gelenkverbindung für Kolben und Kurbelstangen, wobei der Gelenkkopf der Stange mit einem Auflager sich auf ein vom Kolbenboden gehaltenes Stützlager aufsetzt, während seitlich Gegenlager sind, gekennzeichnet durch eine derartige Anordnung der Lagerstellen, daß sie sich sämtlich in einer gemeinsamen Mittelachse abstützen oder um die Mittelachse abwälzen.

2. Gelenkverbindung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß _ das Auflager (b), Stützlager (e) und Ringstützlager (h) mit mehreren wechselweise zu benutzenden Lagenstellen .auisgestattet sind.

3.' Gelenkverbindung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben um seine Drehmittelachse versetzt werden kann, wobei die aus Ringstützlagern (h, i), Gegenlagern (e), umkehrbaren Stützen oder Walzen (b) oder glatten Steinen gebildeten Lagerstellen . wechselweise benutzt werden.

4. Gelenkverbindung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben um seine Drehmittelachse durch Anordnung von zum Kolbenkörper umsetzbaren Lagern und Gegenlagern (/>, e) versetzt werden kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen