DE657010C - Stopfensicherung, insbesondere fuer Kolbenbolzen von Brennkraftmaschinen - Google Patents

Description

Bei den in das Ende eines Hohlrohres o. dgl. eingesetzten Stopfen, wie sie insbesondere in die Höhlenden der Kolbenbolzen von Brennkraftmaschinen eingesetzt werden, handelt es sich darum, diesen Stopfen einen sicheren Sitz zu geben und sie insbesondere gegen axiale Verschiebung zu sichern.

Man hat diese Stopfen bereits hohl ausgeführt und durch einen in den Hohlraum eingeführten Treibkörper federnd aufgetrieben. Dabei wird aber der Druck auf den hohlen Kolbenbolzen selbst übertragen, also infolge des Auseinandertreiberis der Bolzendurchmesser einer Veränderung unterworfen.

Selbst wenn es sich dabei nur um sehr geringfügige Abweichungen handelt, ist erfahrungsgemäß eine derartige Abänderung des Bolzendurchmessers schädlich.
Demgegenüber löst die Erfindung die Aufgäbe, die axiale Sicherung des Stopfens herzustellen, ohne daß der Hohlbolzen durch radiale Drücke in Mitleidenschaft gezogen wird. Die Erfindung besteht darin, daß der aufgetriebene Hohlstopfen mit an seiner Umfläche vorgesehenen Vorsprüngen in entsprechende Ausnehmungen an der Innenfläche des hohlen Kolbenbolzenendes eingreift und gegen axiale Verschiebung gesichert wird. Dabei ist es durchaus nicht notwendig, daß sich der zylindrische Teil des Stopfens stramm an die Innenwandung des hohlen Kolbenbolzenendes anlegt, wie es ebenso nicht nötig ist, daß die Vorsprünge des Stopfens die Ausnehmungen an der Innenfläche des hohlen Kolbenbolzenendes restlos ausfüllen. Es macht nichts aus, wenn der Stopfen lose im Kolbenbolzenende steckt, denn er wird ja durch das Eingreifen der Vorsprünge in die Ausnehmungen gegen axiale Verschiebung gesichert, und damit ist die Aufgabe gelöst. Denn nunmehr können die in die Enden des hohlen Kolbenbolzens eingeführten Stopfen mit Sicherheit axiale Verlagerungen des Kolbenbolzenendes verhindern. Zweckmäßig werden die hohlen Stopfen durch Längsschlitze in bekannter Weise teilweise federnd gemacht.

Man kann die Vorsprünge am Hohlstopfen und die Ausnehmungen im Hohlkörper durch Aufrauhungen bilden.

Zweckmäßig ist es, die Vorsprünge am Hohlstopfen durch ringförmige Wülste und die Ausnehmungen am Hohlkörper durch entsprechende" Nuten zu bilden. Die Erfindung läßt vielerlei Ausführungen des Hohlstopfens zu, von denen einige auf der Zeichnung dargestellt sind.

Zunächst ist in Abb. 1 eine KolbenanoTclnung, wie sie bei Brennkraftmaschinen üblich ist, dargestellt.

Der Kolben K läuft im Zylinder Z und weist den aus einem eingesetzten Stahlrohr St bestehenden Kolbenbolzen auf, auf dem der Kopf der Pleuelstange P sitzt. Entweder ist der Kopf P auf dem Bolzen befestigt, in welchem Falle sich der Bolzen in seinem Lager verdreht, oder der Pleuelstangenkopf ist frei drehbar auf dem Bolzen St, der in seinem Lager gegen Verdrehung festgehalten

wird. Hierbei besteht die Möglichkeit, daß der Bolzen St längs verschoben wird, in welchem Falle seine Enden gegen die Zylinderwandung treffen und sie beschädigen würden; Man hat schon pilzförmige Stopfen A angewendet, die einerseits in die hohlen Enden der Bolzen St eingesteckt wurden und andererseits mit ihrem Kopf an die Zylinderwandung stießen, ohne gegen Verschiebung ίο gesichert; zu sein.

Bei der in Abb. 2 in einem senkrechten Längsschnitt gezeigten Ausführung ist in dem hohlen Kolbenbolzen St vom Ende her der Pilz A eingeschoben. Dieser Pilz weist eine zentrale und durchgehende Bohrung 1 auf. Auf der Umfiäche des sich an den Pilzkopf anschließenden Stopfenteiles sind erfindungsgemäß Vorsprünge in Gestalt von rundlaufenden, rechteckig profilierten Wulsten 2 vorgesehen, und für diese Hülsen sind an der Innenfläche des Hohlbolzenendes entsprechende rundlaufende Nuten 3 angeordnet.

Der Durchmesser des die Wülste 2 tragenden Stopfenteiles ist in bezug auf den Innendurchmesser des Hohlbolzens St so bemessen, daß der Stopfen mit seinen Wülsten in das Hohlende des Bolzens eingeschoben werden kann. Ist das geschehen, dann wird in die Bohrung ι des Stopfens ein Treiber 4 eingeführt, der aus einem Bolzen mit längs laufenden, dreieckig profilierten Rillen S (s. auch den Querschnitt nach Abb. 2 a) besteht. Beim Eintreiben dieses Bolzens in die Bohrung ι lassen die durch die Rillen 5 entstandenen Lappenteile 6 eine gewisse Nachgiebigkeit zu, während andererseits der sich an den Pilzkopf anschließende, mit den rundlaufenden Wülsten ausgerüstete Stopfenteil federnd auseinandergetrieben wird und seine Wülste in die rundlaufenden Nuten 3 eintreten. Bei Wahl eines entsprechenden Baustoffes für den Treiber 4 und den Stopfen wird das federnde Auftreiben erfahrungsgemäß leicht erzielt, jedoch kann eine Unterstützung dadurch herbeigeführt werden, daß der mit den Vorsprüngen versehene Stopfenteil durch Längsschlitze federnd gemacht wird; auch kann man die Wirkung noch dadurch erhöhen, daß man den Treiber 4 konisch (keilförmig) gestaltet.

Jedenfalls wird erreicht, daß der Stopfen am Ende des Hohlrohres St einen festen, gegen axiale Verschiebung vollkommen gesicherten Sitz erhält und daß man trotzdem den Stopfen nach Herausziehen des Treibers 4 leicht auswechseln kann.

Darüber hinaus wird ein vollkommen dichter Abschluß des Hohlrohres St erreicht, so daß in das Hohlrohr keine Flüssigkeit und keine Gase o. dgl. eindringen können.

Verzichtet man auf den dichten Abschluß des Hohlrohrendes, dann kann man den Stopfen so ausbilden, wie in Abb. 3 schaubildlich .gezeigt ist. Der sich an den Stopfenkopf anschließende Teil ist mit Längsschlitzen 7 aus-■*ferüstet, wodurch er federnd gemacht ist. In diesem Teile befinden sich drei rundlaufende Wülste 8.

Schiebt man diesen Stopfen in ein Hohlrohrende ein, das mit den Wulsten 8 entsprechenden rundlaufenden Nuten versehen ist, dann werden zunächst die federnden Teile des Stopfens zusammengedrückt, bis die Wülste sich in die Nuten einlegen bzw. einschnappen. Hier wird also der Sitz des Stopfens durch Ausnutzung der Federwirkung ohne Eintreibung eines besonderen Treibers herbeigeführt. Trotzdem kann man natürlich auch hier einen besonderen Körper zur Ausfüllung der zentralen Bohrung einführen, wenn es sich um eine Abdichtung des Inneren des Hohlrohres nach außen handelt.

Die Vorsprünge am Hohlstopfen und die Ausnehmung im Hohlkörper kann man verschiedenartig ausbilden, wie dies an einigen Beispielen in den Abb. 4 bis 7 gezeigt ist.

Bei der Ausführung nach Abb. 4 weist der Stopfen (der hier ohne einen besonderen Kopf dargestellt ist) an seiner Außenfläche eine kräftige Aufrauhung auf, der eine entsprechende Aufrauhung an der Innenwandung des Hohlrohrendes entsprechen kann, in die der Stopfen eingeführt wird. Bei der Ausführung nach Abb. 5 sind rundlaufende Nuten 10 an der Außenfläche des Stopfens vorgesehen, die durch Eindrücken erzeugt sind, wobei vorstehende Rippenwülste 11 erzeugt werden.

Das Stopfenloch ist an seiner Innenwandung mit entsprechenden Gegenrillen und Rippen versehen.

Bei der Ausführung nach Abb. 6 bestehen die Erhöhungen in zwei rundlaufenden, rechteckig pofilierten Wülsten 12, während bei der Ausführung nach Abb. 7 diese Wülste 12 halbkreisförmig profiliert sind.

Die Stopfenwandung muß in allen Fällen federnd sein, so daß sie ein Herausziehen des Stopfens durch entsprechendes Zurückgehen zuläßt, z. B. wenn der Treiber aus dem Stopfen herausgenommen ist.

Die Federung kann, wie Abb. 8 zeigt, durch Längsschlitze 15, die in entsprechender Anzahl vorgesehen sind, erzielt werden.

Oft ist es erwünscht, daß nur ein Teil des Stopfens federnd ist. In diesem Falle wird, wie dies die Abb. 9 und 10 zeigen, durch Eindrehungen 16 das eine Ende 17 des Stopfens gegen den Kopf 18 federnd gemacht, wobei die Stellen 19, an denen infolge der Eindrehungen nur schwaches Fleisch stehengeblieben ist, diese Federung ermöglichen.

Die Treiber können verschiedenartige Form und Gestalt aufweisen, und es können auch die den Treiber aufnehmenden zentralen Bohrungen des Stopfens zur Unterstützung der, Treiberwirkung" eine geeignete Profilierung erfahren.

Man kann den Treiber beispielsweise, wie aus Abb. ii ersichtlich, als einen zylindrischen Bolzen 20 mit konischem Ende 21 ausbilden. Dieser Bolzen wird in die zentrale Bohrung ι des Stopfens eingetrieben, wobei der Stopfen, wie durch gestrichelte Linien angedeutet ist, ein wenig erweitert wird und sich infolgedessen fest an die Innenwandung des Stopfenloches anlegt.

Bildet man den Treiber nach Abb. 2 bzw. 2 a mit längs laufenden konischen Kerben aus, dann ergibt sich der besondere Vorteil, daß ein solcher Treiber unter dem Einfluß von Erschütterungen o. dgl. nicht locker wird, was gerade bei Kolbenbolzen wichtig ist.

Man kann die Stopfenbohrung gemäß Abb. 12 auch konisch ausführen und dabei dem Treiber eine entsprechende Gestalt geben.

Zweckmäßig ist es, wenn in der Bohrung des Hohlstopfens wulstartige Vorsprünge, Einziehungen o. dgl. vorgesehen sind, durch die besondere Angriffsstellen für den Treiberkörper geschaffen werden.

Zum Beispiel ist bei der in Abb. 13 dargestellten Bauart in der Stopfenbohrung 1 eine ringförmige Wulst 22 vorgesehen. Beim Eindringen des Treibers trifft er auf die Wulst und weitet dadurch den Stopfen besonders im Bereiche der Wulststelle aus.

Bei der Bauart nach Abb. 14 dient als Treiber eine Kugel 23. Für diese Kugel ist zunächst in der Bohrung 1 eine Kammer vorgesehen, deren Durchmesser dem Kugeldurchmesser angepaßt ist oder ihn ein wenig übertrifft, dann schließt sich, durch eine Ringwulst 22 abgetrennt, eine zweite Kammer 24 an, deren Durchmesser kleiner als der Durchmesser der Kugel 23 ist. Der Treiber 23 wird an der Ringwulst vorbei und in die Kammer 24 gedrückt und spreizt dadurch den Stopfen auf. Stößt man dann die Kugel gänzlich durch, dann geht der Stopfen in seine Anfangsstellung zurück, und er kann aus dem Stopfenloch herausgezogen werden. Eine andere Ausführung ist in Abb. 15 dargestellt. Auch hier ist zunächst eine erweiterte Kammer vorhanden, in die ein bolzenförmiger Treiber eintritt. Diese Kammer ist durch eine Ringwulst 22 von einer zweiten Kammer 24 getrennt, deren Durchmesser kleiner ist als der Durchmesser des Treiberbolzens. Dadurch wird beim Eintreiben des Bolzens der Stopfen federnd erweitert, und zwar besonders an dem engeren Ende.

In vielen Fällen ist es wichtig, daß der Stopfen nicht nur gegen axiale Verschiebung gesichert wird, sondern daß auch eine Verdrehung des eingeführten Stopfens verhindert wird.

In Abb. 16 ist eine Bauart schaubildlich gezeigt, bei der der Stopfen an seiner Umfläche nicht nur ringlaufende Wülste 8, sondern auch noch Längsrippen 25 aufweist, die beim Aufspreizen des Stopfens in entsprechende Längsnuten an der Innenwand des Stopfenloches eintreten und dadurch die Verdrehung des Stopfens verhüten.

Wenn die neue Stopfensicherung auch insbesondere für die hohlen Kolben von Brennkraftmaschinen geeignet ist, so kann sie doch überall da Anwendung finden, wo es sich darum handelt, einen Stopfen gegen axiale Verschiebung zu sichern bzw. einen dichten Abschluß eines Stopfenloches herbeizuführen. Der Stopfen braucht nicht ein selbständiger Körper zu sein, sondern er kann einen Teil eines anderen Körpers bilden. Z. B. ist in Abb. 17 ein Fall gezeigt, bei dem auf einem Bolzen B₁ der beispielsweise zu einer GaIlsehen Gliederkette gehört, ein Kopf 26 ausgesetzt ist, in den das hohle Bolzenende als Stopfen eintritt. Der Treiber 27 treibt die federnden Hohlenden des Bolzens B auf, so daß sich die rundlaufenden Wülste 2 des BoI-zenendes in die entsprechenden Ringnuten 3 an der Innenwandung des Teiles 26 einlegen.

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Stopfensicherung, insbesondere für in die Hohlenden der Kolbenbolzen von Brennkraftmaschinen einzusetzende hohle Stopfen, die durch einen Treibkörper federnd aufgetrieben werden, dadurch gekennzeichnet, daß der aufgetriebene Hohlstopfen mit an seiner Umfläche vorgesehenen Vorsprüngen in entsprechende Ausnehmungen an der Innenfläche des hohlen Kolbenbolzenendes eingreift und gegen axiale Verschiebung gesichert wird.

2. Stopfensicherung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlstopfen (A) durch Längsschlitze (7) in bekannter Weise teilweise federnd gemacht ist.

3. Stopfensicherung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge (9) am Hohlstopfen und die Ausnehmungen im Hohlkörper durch Aufrauhungen gebildet werden.

4. Stopfensicherung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge am Hohlstopfen durch ringförmige Wülste (2, 8, 12) und die Ausnehmungen am Hohlkörper durch entsprechende Nuten (3) gebildet werden.

S- Stopfensicherung,nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Ende (17) des Hohlstopfens durch eine eingedrehte Nut (19) gegen den Kopf federnd gestaltet ist.

6. Stopfensicherung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Bohrung des Hohlstopfens durch wulstartige Vorsprünge (22) Einziehungen (24) o. dgl.

besondere Angriffsstellen für den Treiberkörper geschaffen sind.

7. Stopfensicherung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am HohlstopfenVorsprünge, wie z. B. längs laufende Rippen (25), vorgesehen sind, die sich in entsprechende Vertiefungen an der Innenfläche des Kolbenbolzenhohlendes einlegen und die Stopfenverdrehung verhindern.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen