DE601567C

DE601567C - Ball joint for piston

Info

Publication number: DE601567C
Application number: DEL84795D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1932-11-26
Filing date: 1933-11-12
Publication date: 1934-08-18

Description

Die Erfindung betrifft eine Ausgestaltung des Gegenstandes des Hauptpatentes, nach welchem der Schwingungsmittelpunkt des Universalgelenkes zwischen Kolben und Pleuelstange feststeht und für die Ermöglichung einer begrenzten Relativbewegung zwischen Kolben und Pleuelstange in Richtung der Kurbelwellenachse Vorsorge getrof-The invention relates to an embodiment of the subject matter of the main patent, according to which is the center of oscillation of the universal joint between the piston and the connecting rod and for making it possible a limited relative movement between the piston and the connecting rod in the direction of the crankshaft axis.

, fen ist. , fen is.

Bei der im Hauptpatent behandelten Ausführungsform ist die Kugel nach einer im rechten Winkel zur Pleuelstange liegenden Ebene in zwei Teile geteilt, und der untere Teil ist zwecks Erleichterung des Zusammenbaues mit dem Kopf der Pleuelstange nochmals unterteilt. In diesem Falle wird die relative Beweglichkeit zwischen Kolben und Pleuelstange parallel zur Kurbelwellenachse dadurch erzielt, daß eine Zungen- und Nut-In the embodiment dealt with in the main patent, the ball is according to an im right angle to the connecting rod lying plane divided into two parts, and the lower one Part is again to facilitate assembly with the head of the connecting rod divided. In this case, the relative mobility between the piston and the connecting rod is parallel to the crankshaft axis achieved in that a tongue and groove

ao Verbindung an den Berührungsflächen des Kugeloberteiles und des Kopfes der Pleuelstange vorgesehen ist.ao connection at the contact surfaces of the upper part of the ball and the head of the connecting rod is provided.

Gegenstand der Erfindung ist nun die Schaffung eines Zusammenbaues von Kolben und Pleuelstange, der noch leichter, fester, wirksamer und wohlfeiler ist als derjenige des Hauptpatents. Erfindungsgemäß wird die Kugel statt aus drei Teilen wie nach, dem Hauptpatent in einem Stück hergestellt bzw. in Hälften, deren Teilung nach einer Ebene erfolgt, die die Pleuelstangenachse enthält. Die frühere Zungen- und Nutverbindung zwischen der Kugel und dem Kopf der Pleuelstange wird erspart, indem die geradlinige Relativbewegung zwischen Kopf und Kugel in Richtung parallel zur Achse der Kurbelwelle durch Vorsehen von Nuten in der Kugel nach' dieser Richtung und durch Ausstattung des genannten Kopfes und bzw. oder des angrenzenden Teiles von dessen Hals mit ebenen Seitenflächen ermöglicht wird.The object of the invention is to create an assembly of piston and connecting rod which is even lighter, stronger, more effective and cheaper than that of the main patent. According to the invention, instead of three parts as in the main patent, the ball is produced in one piece or in halves, which are divided according to a plane that contains the connecting rod axis. The earlier tongue and groove connection between the ball and the head of the connecting rod is saved by the straight-line relative movement between the head and ball in the direction parallel to the axis of the crankshaft by providing grooves in the ball in this direction and by equipping the said head and or or the adjoining part of its neck is made possible with flat side surfaces.

Die Erfindung umfaßt auch gewisse Vervollkommnungen der Kugelschale hinsichtlich einer Beseitigung bzw. Verringerung der Bruchgefahr unter den schweren Beanspruchungen, die im Betriebe auf ihr lasten.The invention also includes certain improvements in the spherical socket an elimination or reduction of the risk of breakage under the heavy loads, that weigh on her in the company.

In der Zeichnung ist die Erfindung durch Anwendungsbeispiele dargestellt.In the drawing, the invention is illustrated by application examples.

Fig. ι ist eine Schnittansicht des Kolbens, die die verbesserte Form des Universalgelenkes zeigt; der Schnitt ist senkrecht zur Achse der Kurbelwelle geführt.Fig. Ι is a sectional view of the piston showing the improved shape of the universal joint shows; the cut is perpendicular to the axis of the crankshaft.

Fig. 2 ist eine ähnliche Schnittansicht wie Fig. I₁ aber zu letzterer im rechten Winkel stehend.Fig. 2 is a similar sectional view as Fig. I ₁ but standing at right angles to the latter.

Fig. 3 bis S sind Schnitte durch eine aus einem Stück bestehende Kugel, wie sie in den Fig. ι und 2 benutzt erscheint; Fig. 5 ist hierbei ein waagerechter Schnitt.Fig. 3 to S are sections through a a piece of existing ball, as it appears used in Figs. ι and 2; Fig. 5 is here a horizontal cut.

Fig. 6 ist eine schaubildliche GesamtansichtFig. 6 is an overall perspective view

des Kopfes der Pleuelstange.of the head of the connecting rod.

Fig. 7 zeigt eine andere Ausführungsform des Universalgelenkes, in der die Kugel aus Hälften besteht, die beim Zusammenbau von der Seite her auf den Kopf der Pleuelstange aufgeschoben werden.Fig. 7 shows another embodiment of the universal joint in which the ball from Consists of halves, which when assembled from the side on the head of the connecting rod be postponed.

Fig. 8 und 9 sind Schnitte, die zwei Arten von Schalenkonstruktionen zeigen.Figures 8 and 9 are sections showing two types of shell constructions.

In der Zeichnung sind in den einzelnen Figuren gleichartige Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen.In the drawing, similar parts are identical in the individual figures Provided with reference numerals.

Es stellt α die Pleuelstange und h den Kolben dar, der aus irgendwelcher geeigneten Legierung gegossen sein kann und mit einem röhrenförmigen Teil &¹ zum Einbau der Schale c für die Kugel d versehen ist. Der Kolben· ist ersichtlich leichter konstruiert als derjenige, der in der Hauptpatentschrift dargestellt ist, und der Teil &¹ sitzt nicht auf dem Kolbenboden, sondern auf einem tiefer gelegenen Kolbenteil. Neben der auf diese Weise erzielten Gewichtsersparnis wird hierdurch auch die Neigung des genannten Teiles und damit auch der Kugelschale zu unzulässiger Erwärmung verringert.It represents α the connecting rod and h the piston, which can be cast from any suitable alloy and is provided with a tubular part & ¹ for the installation of the shell c for the ball d . The piston · is obviously designed to be lighter than the one shown in the main patent specification, and part & ¹ does not sit on the piston crown, but on a lower piston part. In addition to the weight saving achieved in this way, this also reduces the tendency of the named part, and thus also of the spherical shell, to inadmissible heating.

In der Ausführungsform nach Fig. 1 und 2 ist die Schale c in Unter- und Oberteil geteilt, und das innere Ende der Bohrung des röhrenartigen Teiles b¹ weist einen Absatz b² auf, der eine Stützung für einen ringförmigen Flansch oder für Reihen von einzelnen Vor-Sprüngen c¹ bildet, die um den oberen Teil der Schale c herum angeordnet sind. Der genannte Flansch bzw. die Vorsprünge c¹ bilden neben ihrer Funktion als Sicherung für die genaue Lage der Schale eine Verstärkung für den oberen Teil derselben gegen die bedeutenden Spannungsbeanspruchungen, denen die Schale bei laufender Maschine ausgesetzt ist. In anderer Weise können diese Beanspruchungen durch Teilung der Schale nach einer Ebene verringert werden, die durch den Gelenkmittelpunkt parallel zum Kolbenboden gerichtet wird, wie in Fig. 9 ersichtlich; in diesem Falle kann die Verbindung zwischen den Teilen c und c² durch einen Flanschring e öldicht gemacht werden. Oder es können die genannten Beanspruchungen ganz vermieden werden, indem man die Schale c nach einer Ebene teilt, die die Kolbenachse enthält, wie in Fig. 8 dargestellt; hierbei sind die aneinandergrenzenden Kanten c^s mit Flanschen versehen und stützen sich gegenseitig.In the embodiment according to FIGS. 1 and 2, the shell c is divided into lower and upper part, and the inner end of the bore of the tubular part b ¹ has a shoulder b ² , which is a support for an annular flange or for rows of individual Forms pre-cracks c ¹ which are arranged around the upper part of the shell c. Said flange or the projections c ¹ form, in addition to their function as a safeguard for the exact position of the shell, a reinforcement for the upper part of the same against the significant stresses to which the shell is exposed when the machine is running. In another way, these stresses can be reduced by dividing the shell according to a plane which is directed through the center of the joint parallel to the piston crown, as can be seen in FIG. 9; in this case the connection between parts c and c ² can be made oil-tight by a flange ring e. Or the stresses mentioned can be avoided entirely by dividing the shell c according to a plane which contains the piston axis, as shown in FIG. 8; here the adjoining edges c ^{s are provided} with flanges and support one another.

Der untere Schalenteil c² kann, wie in Fig. 1 und 2 zu sehen, zwecks Aufnahme des freien Randes des Oberteiles c muffenartig ausgebildet sein und kann außen ein Schraubengewinde tragen, das mit einem korrespondierenden Gewinde am äußeren Ende der Bohrung des Teiles b¹ zusammenarbeitet; in letzterem Falle kann dieses äußere Ende nach Art einer Kronenmutter oder anders ausgebildet sein, um das Hineinschrauben der Schale c² in die richtige Lage zum Teil h¹ zu erleichtern. Anstatt die Schale c² in den Teil δ¹ hineinzuschrauben, kann man deren Sicherung in der richtigen Lage durch eine manschettenartige Schraubenmutter / bewirken, wie in Fig. 8 und 9 gezeigt, wobei diese Mutter sich gegen einen Flansch.c⁴ am Teile² stützt und mit dem Schraubengewinde in der Bohrung des Teiles l·¹ zusammenarbeitet.The lower shell part c ² can, as can be seen in FIGS. 1 and 2, be designed like a sleeve to accommodate the free edge of the upper part c and can have a screw thread on the outside that cooperates with a corresponding thread at the outer end of the bore of part b ¹ ; in the latter case, this outer end can be designed in the manner of a castle nut or otherwise in order to facilitate the screwing of the shell c ² into the correct position for part h ¹ . Instead of screwing the shell c ² into part δ ^1, it can be secured in the correct position by means of a sleeve-like screw nut /, as shown in FIGS. 8 and 9, this nut being supported against a flange c ⁴ on part ² and cooperates with the screw thread in the bore of part l x ¹ .

In der aus Fig. 1 bis S ersichtlichen Ausführungsform besteht die Kugel d aus einem Stück und ist mit einer NutcZ¹ in einer zur Achse der Maschinenkurbelwelle parallelen Richtung zwecks Aufnahme des flachen Kopfes o¹ der Pleuelstange a (Fig. 6) versehen; der Kopf wird in die Kugel von der Seite her durch das offene Ende eines Schlitzes d²' (Fig. 2 bis 5) eingeführt, der senkrecht zur Nut d¹ in die Kugel eingeschnitten und, wie ersichtlich, in der Form dem Hals der Pleuelstange unter deren Kopf angepaßt ist. Der genannte Kopf der Pleuelstange ist als ein frei in der Nut d¹ gleitendes Paßstück mit parallelen Flachseiten a² geformt, so daß die 'geradlinige Relativbewegung zwischen dem Kopf und der Kugel auf eine Richtung parallel zur Achse der Maschinenkurbelwelle beschränkt ist. Als Abänderung· oder auch, zusätzlich zu den Flachseiten. des Kopfes kann der angrenzende Teil des Halses der Pleuelstange mit ähnlichen Flachseiten versehen sein, um mit den Seitenflächen des Schlitzes d² zusammenzuwirken. Die offenen Enden der Nut d¹ können in irgendeiner geeigneten Weise geschlossen werden, wie z. B. mittels eines geteilten federnden Ringes (nicht dargestellt), der in eine um die Kugel herum in der Ebene der genannten Nut eingeschnittene Vertiefung eingelegt wird. Hierdurch wird in wirksamer Weise jedwede Neigung des Schmieröls, beim Übergang aus der Ölleitung a³ im Kopf der Pleuelstange in die Ölleitung d^s im Oberteil der Kugel, zwischen dem Kopf und der Nut durchgedrückt zu werden, verhütet.In the embodiment shown in Fig. 1 to S, the ball d consists of one piece and is provided with a NutcZ ¹ in a direction parallel to the axis of the machine ^{crankshaft for the purpose of receiving the flat head o 1 of} the connecting rod a (Fig. 6); the head is inserted into the ball from the side through the open end of a slot d ² ' (Figs. 2 to 5) cut in the ball perpendicular to the groove d ¹ and, as can be seen, in the shape of the neck of the connecting rod under whose head is adapted. Said head of the connecting rod is shaped as a fitting piece sliding freely in the groove d ¹ with parallel flat sides a ² , so that the straight-line relative movement between the head and the ball is restricted to a direction parallel to the axis of the machine crankshaft. As a modification · or also, in addition to the flat sides. of the head, the adjacent part of the neck of the connecting rod can be provided with similar flat sides in order to cooperate with the side surfaces of the slot d ² . The open ends of the groove d ¹ can be closed in any suitable manner, such as. B. by means of a split resilient ring (not shown) which is inserted into a recess cut around the ball in the plane of said groove. In this way, any tendency of the lubricating oil to be pushed through between the head and the groove ^{during the transition from the oil line a 3} in the head of the connecting rod to the oil line d ^{s in the upper part of the ball is prevented.}

Wenn die Kugel .aus Hälften zusammengesetzt ist, wie in Fig. 7 gezeigt, ist sie nach einer Ebene geteilt, die parallel zur Achse der Maschinenkurbelwelle liegt und die Achse der Pleuelstange enthält; die Flachseite jeder Hälfte ist bei dⁱ mit Vertiefung zwecks Anpassung an die eine Hälfte des Kopfes o¹ undIf the ball is composed of halves, as shown in Figure 7, it is divided according to a plane which is parallel to the axis of the machine crankshaft and contains the axis of the connecting rod; the flat side of each half is at d ⁱ with a recess for the purpose of adapting to one half of the head o ¹ and

den Hals der Pleuelstange α versehen; die beiden Hälften der Kugel werden von der Seite her über den Kopf geschoben und erforderlichenfalls mittels eines geteilten federnden Ringes (nicht gezeichnet) zusammengehalten, der in einer rund um die Kugel eingeschnittenen Vertiefung zu liegen kommt. Diese Vertiefung liegt in einer Ebene senkrecht zur Ebene der Kugelteilung. Auch hier ist dieprovided the neck of the connecting rod α ; the two halves of the ball are pushed from the side over the head and, if necessary, held together by means of a split resilient ring (not shown) which comes to rest in a recess cut around the ball. This depression lies in a plane perpendicular to the plane of the division of the spheres. Here too is that

ίο Gestaltung der Nuten und des Kopfes der Pleuelstange eine solche, daß eine geradlinige Relativbewegung zwischen dem Kopf und der Kugel nur in der Richtung parallel zur Achse der MascMnenkurberwelle erfolgen kann.ίο Design of the grooves and the head of the Connecting rod such that a linear relative movement between the head and the Ball can only take place in the direction parallel to the axis of the motor crank shaft.

Der Kopf der Pleuelstange kann auf Wunsch als ein selbständiger Teil gestaltet werden, statt ein Stück mit der Pleuelstange zu sein. In solchem Falle kann der Kopf in eine in Richtung· der Maschinenkurbelach.se durch die Kugel gehende Nut eingeschoben werden, während das Ende der Pleuelstange durch ein im Kugelkörper unter dieser Nut und senkrecht zu ihr vorgesehenes Loch eingeschoben wird; Kopf und Pleuelstange werden dann in irgendeiner geeigneten Weise miteinander verbunden, z. B. durch Verschraubung mit Vorsehen eines durch die beiden Teile gehenden Sperrstiftes.The head of the connecting rod can be designed as a separate part if desired instead of being one piece with the connecting rod. In such a case the head can move in a groove going through the ball in the direction of the machine crank axle while the end of the connecting rod passes through one in the spherical body under this groove and is inserted perpendicular to its intended hole; Head and connecting rod will be then connected together in any suitable manner, e.g. B. by screwing with the provision of a locking pin passing through the two parts.

Claims

Patent claims:

i. Ball joint for machine pistons according to patent 579 058, characterized in that the ball (d) consists of one piece and for the purpose of receiving the head (λ ¹ ) of the connecting rod (a) with two radially and perpendicularly arranged slots (d ¹ , d ^z ) is provided, the shape of the slots and the head being such that the piston (&) can move to a limited extent relative to the connecting rod (α) in a direction parallel to the axis of the engine crankshaft.

2. Ball joint for machine pistons according to patent 579 058, characterized in that the ball (d) is divided according to a plane parallel to the axis of the piston (a) , the two parts on their flat side for the purpose of being pushed onto the head from the side ( α ¹ ) of the piston are provided with depressions (J ⁴ ), with such a shaping of depressions and head that the piston (b) can move freely to a limited extent relative to the connecting rod (<z) in a direction parallel to the machine crankshaft.

3. Ball joint for machine piston according to claim 2, characterized in that the ^{two spherical parts mutually supporting each other with their flanged edges (c 3} ) in their position relative to the tubular projection (& ¹ ) of the piston by means of a sleeve or a ring (f) , which is screwed into this are secured. 6g

4. Ball joint for machine piston according to patent 579 058, characterized in that the shell (c) for the ball projections (c ¹ ) for attachment to a shoulder (b ² ) in a tubular projection (& ¹ ) of the lower part of the head of the Piston (&).

1 sheet of drawings