DE8413197U1

DE8413197U1 - connecting rod

Info

Publication number: DE8413197U1
Application number: DE19848413197
Authority: DE
Original assignee: Akzo GmbH
Current assignee: Akzo GmbH
Priority date: 1984-04-30
Filing date: 1984-04-30
Publication date: 1988-05-19

Description

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Pleuelstange A k &zgr; &ogr; GmbH WuppertalConnecting rod A k &zgr;&ogr; GmbH Wuppertal

Die Erfindung betrifft eine Pleuelstange, insbesondere für Zylinder-Kolben-Motoren, aus einem im wesentlichen den Pleuelschaft bildenden, an den beiden Pleuelaugen abgestützten Pleuelinnenteil und mindestens einem das Pleuelinnenteil und | die beiden Pleuelaugen mit definierter Vorspannung im wesentlichen außen umschließenden, vom Pleuelinnenteil und den Pleuelaugen getrennten, flexiblen Spannband.The invention relates to a connecting rod, in particular for cylinder-piston engines, comprising an inner connecting rod part which essentially forms the connecting rod shaft and is supported on the two connecting rod eyes, and at least one flexible tensioning band which essentially surrounds the inner connecting rod part and the two connecting rod eyes with a defined preload and is separated from the inner connecting rod part and the connecting rod eyes.

Eine Pleuelstange gattungsgemäßer Art sowie ein Verfahren zu deren Herstellung sind aus der DE-OS 32 04 093 bekannt. Diese bekannte Pleuelstange wird unter Berücksichtigung der im betrieblichen Einsatz dieser Pleuelstange auftretenden Zug- und Druckkräfte derart gestaltet, daß diese Pleuelstangen insbesondere aus Faserverbundwerkstoffen hergestellt werden können. Dies wird dadurch erreicht, daß Pleuelinnenteil und Spannband derart gegeneinander verspannt werden, dafl bei betrieblichem Einsatz einer solchen Pleuelstange das Spannband immer im Zugbereich und das Pleuelinnenteil immer im Druckbereich belastet werden. Die Herstellung dieser bekannten Pleuelstange erfolgt derart« daß ein endloses Spannband auf die auf das Pleuelinnenteil abgestützten Pleuelaugen aufgezogen wird» wobei entweder das PleuelinnenteilA connecting rod of this type and a method for its manufacture are known from DE-OS 32 04 093. This known connecting rod is designed taking into account the tensile and compressive forces that occur during operational use of this connecting rod, so that these connecting rods can be manufactured in particular from fiber composite materials. This is achieved by clamping the connecting rod inner part and the tensioning band against each other in such a way that when such a connecting rod is used in operation, the tensioning band is always loaded in the tensile area and the connecting rod inner part is always loaded in the compressive area. This known connecting rod is manufactured in such a way that an endless tensioning band is pulled onto the connecting rod eyes supported on the connecting rod inner part, whereby either the connecting rod inner part

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auf Druck oder das Spannband auf Zug belastet ist. Die Vorspannung des Spannbandes und des Pleuelinnenteils kann bei der bekannten Pleuelstange lediglich über eine eigens für diesen Zweck konstruierte Spannvorrichtung bewerkstelligt werden. Außerdem sind bei der Herstellung von Pleuelinnenteil und Spannband die Einhaltung von sehr engen Maßtoleranzen erforderlich/ um eine definierte Vorspannung des Spannbandes und des Pleuelinnenteils zu gewährleisten. Die Art der Aufbringung der Vorspannung bei den bekannten Pleuelstangen ist für eine Serienfertigung ungünstig, weil die Herstellung der Einzelteile wegen der notwendigen Einhaltung von sehr engen Maßtoleranzen aufwendig ist, die Nachprüfung der tatsächlich aufgebrachten Vorspannung nur über für diesen speziellen Einsatzzweck entwickelte Meßinstrumente in einem getrennten Arbeitsgang möglich ist, und das Spannband beim Aufziehen auf die am Pleuelinnenteil abgestützten Pleuelaugen verletzt werden kann.under pressure or the tension band under tension. The pre-tensioning of the tension band and the inner connecting rod part can only be achieved with the known connecting rod using a tensioning device specially designed for this purpose. In addition, very narrow dimensional tolerances must be observed when manufacturing the inner connecting rod part and tension band in order to ensure a defined pre-tensioning of the tension band and the inner connecting rod part. The way in which the pre-tensioning is applied with the known connecting rods is unfavorable for series production because the manufacture of the individual parts is complex due to the need to maintain very narrow dimensional tolerances, the verification of the pre-tensioning actually applied is only possible using measuring instruments developed for this special purpose in a separate work step, and the tension band can be damaged when pulled onto the connecting rod eyes supported on the inner connecting rod part.

Eine Verbesserung hinsichtlich der Herstellung dieser bekannten Pleuelstangen ist aus der DB-OS 33 13 365 bekannt geworden. Bei dieser bekannten Pleuelstange wird das Spannband im spannungslosen Zustand über die beiden Pleuelaugen und das Pleuelinnenteil geschoben, wonach eine Hülse über das Kolbenbolzenauge zur Verspannung des Spannbandes und des Pleuelinnenteils auf das Spannband aufgeschoben wird, welches in einer im Pleuelinnenteil vorgesehenen Nut einrastet. Auch bei dieser bekannten Pleuelstange ist das Aufbringen einer definierten Vorspannung nur durch Einhalten sehr enger Maßtoleranzen bei Pleuelinnenteil, Spannband und Hülse möglich. Auch die Nachprüfung der tatsächlich aufge» brachten Vorspannung auf Spannband und Pleuelinnenteil istAn improvement in the manufacture of these known connecting rods has become known from DB-OS 33 13 365. In this known connecting rod, the tensioning band is pushed over the two connecting rod eyes and the connecting rod inner part in a tension-free state, after which a sleeve is pushed over the piston pin eye to tension the tensioning band and the connecting rod inner part onto the tensioning band, which engages in a groove provided in the connecting rod inner part. In this known connecting rod, too, the application of a defined preload is only possible by maintaining very narrow dimensional tolerances for the connecting rod inner part, tensioning band and sleeve. The verification of the preload actually applied to the tensioning band and the connecting rod inner part is also possible.

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nur durch einen zusätzlichen Meßvorgang möglich, vozu wiederum eine speziell für diesen Einsatzzweck hergestellte Meßvorrichtung erforderlich ist.only possible through an additional measuring process, which in turn requires a measuring device specially manufactured for this purpose.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, unter Vermeidung der oben beschriebenen Nachteile eine Pleuelstange zur Verfügung zu stellen, bei welcher die speziellen Probleme der Serienfertigung berücksichtigt sind, und bei welchen die Vorspannung beim Aufbringen in einfacher Weise kontrolliert werden kann. Sie soll werkstoff- und ferticfungsgerechte Bauform aufweisen.The object of the present invention is to avoid the disadvantages described above and to provide a connecting rod in which the special problems of series production are taken into account and in which the preload can be easily controlled during application. It should have a design that is suitable for the material and production.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird durch eine Pleuelstange, insbesondere für Zylinder-Kolben-Motoren, aus einem im wesentlichen den Pleuelschaft bildenden, an den beiden Pleuelaugen abgestützten Pleuelinnenteil und mindestens einem das Pleuelinnenteil und die beiden Pleuelaugen mit definierter Vorspannung im wesentlichen außen umschließenden, vom Pleuelinr-enteil und den Pleuelaugen getrennten, flexiblen Spannband dadurch gelöst, daß das Spannband endliche Länge aufweist, und die Enden des Spannbandes über eine Spanneinrichtung verbunden sind.The object underlying the invention is achieved by a connecting rod, in particular for cylinder-piston engines, from an inner connecting rod part that essentially forms the connecting rod shaft and is supported on the two connecting rod eyes, and at least one flexible tensioning band that essentially encloses the inner connecting rod part and the two connecting rod eyes with a defined preload, separated from the inner connecting rod part and the connecting rod eyes, in that the tensioning band has a finite length and the ends of the tensioning band are connected via a tensioning device.

Eine günstige Ausführungsform für diese Pleuelstange ergibt sich, wenn das Spannband Endschlingen aufweist und damit an der Spanneinrichtung eingehängt ist. Das Spannband wird im Filament-Winding- oder UD-Tape-Laying-Verfahren hergestellt und kann daher mit in sich geschlossenen Endschlingen versahen und damit an der Spanneinrichtung eingehängt werden. Das spannband kann aber auch aus einer endlos gefertigten, unter Bildung der Endschlingen doppelläufig zusammengelegten Schlaufe bestehen. A favorable embodiment for this connecting rod is when the tensioning band has end loops and is thus attached to the tensioning device. The tensioning band is manufactured using the filament winding or UD tape laying process and can therefore be provided with self-contained end loops and thus attached to the tensioning device. The tensioning band can also consist of an endless loop that is folded together in two to form the end loops.

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In jedem Fell ergibt sich eine hohe Zugfestigkeit des Spannbandes bis hinein in seine Befestigung an der Spanneinrichtung. Im Falle der letztgenannten Ausbildung des Spannbandes als doppelläufig zusammengelegte Endlosschlaufe ist vorzugsweise das Pleuelinnenteil' scheibenartig ausgebildet und verläuft die das Zugband bildende Schlaufe beidseitig des Pleuelinnenteils. Dabei können im übrigen die Lagerschalenträger Nuten zur Aufnahme des Pleuelinnenteils und der Schlaufe aufweisen, wodurch die Montage der Pleuelstange sehr einfach wird, und gleichzeitig die Abstützung der Schlaufe in axialer Richtung im Bereich von Verbiegungen gewährleistet ist.In each skin, the tensioning band has a high tensile strength right up to its attachment to the tensioning device. In the case of the latter design of the tensioning band as a double-running endless loop, the inner connecting rod part is preferably designed like a disk and the loop forming the tension band runs on both sides of the inner connecting rod part. In addition, the bearing shell supports can have grooves to accommodate the inner connecting rod part and the loop, which makes the assembly of the connecting rod very easy and at the same time ensures that the loop is supported in the axial direction in the area of bends.

Die Spanneinrichtung ist vorzugsweise an der Lagerschale bzw. Lagerbrücke des Kurbelzapfenauges an der dem Pleuelinnenteil gegenüberliegenden Seite vorgesehen, so daß die Masse der Spanneinrichtung nur im hierfür günstigsten Teil der Pleuelstange wirksam wird.The clamping device is preferably provided on the bearing shell or bearing bridge of the crank pin eye on the side opposite the inner part of the connecting rod, so that the mass of the clamping device is only effective in the part of the connecting rod that is most suitable for this purpose.

Die Spanneinrichtung selbst kann verschieden ausgebildet SUin. Eine sehr vorteilhafte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, daß die Spanneinrichtung einen quer zur Pleuellängsachse verlaufenden Spannbolzen aufweist, an flessen beiden Enden je ein Ende des Spannbandes angeschlossen bzw, eingehängt ist,und daß ein Spanngetriebe vorgesehen ist, mit dem der Spannbolzen quer zu sich selbst und in Richtung der Pleuellängsachse verstellbar ist. Im einzelnen kann die Anordnung zweckmäßig so getroffen werden, daß der Spannbolzen mit einer zu seiner Achje l®icht geneigten Keilfläche versehen und dann mit einer entsprechend geneigten Keilgegenfläche an der Lagerschale bzw. Lagerbrücke anliegt, und daß auf Gewinäeabschnitten des Spann^olzens geführte Spannmuttern vorgesehen sind, mittels welchen der Spannbolzen längs der Keil- und Keilgegenflache verstellbar angeordnet let.The clamping device itself can be designed in different ways. A very advantageous embodiment is characterized in that the clamping device has a clamping bolt running transversely to the connecting rod's longitudinal axis, one end of the clamping band is connected or suspended at each of its two ends, and that a clamping gear is provided with which the clamping bolt can be adjusted transversely to itself and in the direction of the connecting rod's longitudinal axis. In detail, the arrangement can be expediently made such that the clamping bolt is provided with a wedge surface slightly inclined to its axis and then rests against the bearing shell or bearing bridge with a correspondingly inclined wedge counter surface, and that clamping nuts are provided on threaded sections of the clamping bolt, by means of which the clamping bolt can be arranged so as to be adjustable along the wedge and wedge counter surface .

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Wie bereite eingange erwähnt, 1st eine weitere vorgespannte Pleuelstange in der DE-OS 33 13 365 beschrieben. Eine solche Pleuelstange zeichnet sich durch ihre Kompaktheit aus. Erfindungsgemäß kann diese Pleuelstange dadurch verbessert werden» daß die mechanische Spanneinrichtung mittels Schrauben in der Einbuchtung des Pleuelinnenteils verankert ist.As already mentioned, another pre-tensioned connecting rod is described in DE-OS 33 13 365. Such a connecting rod is characterized by its compactness. According to the invention, this connecting rod can be improved by anchoring the mechanical tensioning device by means of screws in the recess of the inner connecting rod part.

Die Pleuelstange wird hergestellt durch ein Verfahren, bei den die finden eines flexiblen Spannbandes endlicher Länger dessen Enden Mittel zum Verbinden mit einer mechanischen Spanneinrichtung aufweisen, mit einer mechanischen Spanneinrichtung verbunden werden, wonach das Spannband mit Hilfe der mechanischen Spanneinrichtung mit vorgegebener Kraft verspannt wird. Bei diesem Verfahren ist es möglich, den Zusammenbau der Pleueleinzelteile bei der Montage im Motorblock vorzunehmen. Dadurch/ daß das Spannband mit Hilfe der mechanischen Spanneinrichtung/ welche an der Pleuelstange verbleibt/ mit vorgegebener, kontrollierbarer Kraft verspannt wird, ist gewährleistet, daß die für den betrieblichen Einsatz erforderliche Vorspannung von Pleuelinnenteil und Spannband kontrollierbar aufgebracht wird.The connecting rod is manufactured using a process in which the ends of a flexible clamping band of finite length are connected to a mechanical clamping device, after which the clamping band is clamped with a predetermined force using the mechanical clamping device. This process makes it possible to assemble the individual connecting rod parts during assembly in the engine block. The fact that the clamping band is clamped with a predetermined, controllable force using the mechanical clamping device, which remains on the connecting rod, ensures that the pre-tension of the connecting rod inner part and the clamping band required for operational use is applied in a controllable manner.

Für dieses Verfahren ist es besonders günstig, wenn als Spanneinrichtung ein Getriebe eingesetzt wird.For this process, it is particularly advantageous if a gear is used as the clamping device.

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Hierbei wird über das Getriebe solange das Spannband verspannt» bis ein vorgegebenes Drehmoment beim Drehen des Getriebes erreicht ist. Hierbei hat es sich als besonders günstig herausgestellt/ wenn die Verspannung des Spannbandes mit Hilfe einer mechanischen Spanneinrichtung erfolgt, die auf den außenliegenden Teil des Kurbelzapfen*üges einwirkt.The tensioning band is tightened via the gear box until a predetermined torque is reached when the gear box is turned. It has proven to be particularly advantageous if the tensioning band is tightened using a mechanical tensioning device that acts on the outer part of the crank pin.

Die Verbindung zwischen Spanneinrichtung und Spannband läßt sich besonders günstig dadurch bewerkstelligen/ daß ein endloses flexibles Spannband unter Bildung von Endschlingen doppelläufig zusammengelegt wird, und die Endschlaufen in die Spanneinrichtung eingehängt werden/ wonach die Vorspannung auf das flexible Sp?nnhanrl aufgebracht wird.The connection between the tensioning device and the tensioning band can be achieved particularly conveniently by folding an endless flexible tensioning band together in two directions to form end loops and hooking the end loops into the tensioning device, after which the pre-tension is applied to the flexible tensioning band.

Bei dem aus der DE-OS 33 13 365 bekannten Verfahren zur Herstellung einer Pleuelstange, welche aus einem im wesentlichen den Pleuelschaft bildenden/ an den beiden Pleuelaugen abgestützten Pleuelinnenteil/ welches zwischen den beiden Pleuelaugen Einbuchtungen aufweist/ und mindestens einem das Pleuelinnenteil und die beiden Pleuelaugen im wesentlichen außen umschließenden, von Pleuelinnenteil und den Pleuelaugen getrennten, flexiblen, endlosen Spannband besteht, bei dem das flexible, endlose Spannband mit vorgegebener Vorspannkraft mit Hilfe einer mechanischen Spanneinrichtung durch Hineinziehen in die Einbuchtungen des Pleuelinnentsils verspannt wird, hat es sich erfindungsgemäß als besonders vorteilhaft herausgestellt, wenn die das Spannband berührende, den Kurvenverlauf des Spannbandes im Bereich der Ausbuchtung bestimmende Oberfläche der Spanneinrichtung derart ausgebildet ist, daß die Länge der beim Verspannen des Spannbandes erfolgten Verbiegung in die eine Richtung gleich groß ist wie die Länge der beim Verspannen des Spannbandes erfolgtenIn the method known from DE-OS 33 13 365 for producing a connecting rod, which consists of a connecting rod inner part which essentially forms the connecting rod shaft/supported on the two connecting rod eyes/which has indentations between the two connecting rod eyes/and at least one flexible, endless tensioning band which essentially surrounds the connecting rod inner part and the two connecting rod eyes on the outside and is separated from the connecting rod inner part and the connecting rod eyes, in which the flexible, endless tensioning band is tensioned with a predetermined pre-tensioning force by means of a mechanical tensioning device by pulling it into the indentations of the connecting rod inner part, it has proven to be particularly advantageous according to the invention if the surface of the tensioning device which touches the tensioning band and determines the curve of the tensioning band in the area of the indentation is designed in such a way that the length of the bending in one direction which occurs when the tensioning band is tensioned is the same as the length of the bending in the other direction which occurs when the tensioning band is tensioned.

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Verbiegung in die andere Richtung.Bending in the other direction.

Beim Verspannen des Spannbandes über Einbuchtungen ist es charakteristisch/ daß das Spannband aus einem geraden Bereich heraus verbogen wird/ indem es in die Einbuchtungen hineingezogen wird. Hierbei erfolgen eine Biegung des Spannbandes in eine Krümmungsrichtung, und zwar im Bereich der das Spannband berührenden Oberfläche der Spanneinrichtung, und zwei Biegungen in der entgegengesetzten Biegungsrichtung/ und zwar jeweils eine vor und hinter der Oberfläche der Spanneinrichtung welche das Spannband beührt. Bei solchen Verbiegungen des Spannbandes ergibt sich, daß längs des gebogenen Abschnittes des Spannbandes auf der Innenseite Druckspannungen und auf der Außenseite Zugspannungen entstehen. Wenn nun die Länge der Verbiegung des Spannbandes in der einen Biegerichtung möglichst gleich groß gewählt wird wie die Länge der Verbiegungen in der entgegengesetzten Biegerichtung, wird günstigerweise gewährleistet, daß die durch die Biegung des Spannbandes entstehenden Druck- und Zugspannungen auch in den Außenlagen des Spannbandes sich gegenseitig wieder aufheben. Insofern ist dann auch die im Spannband infolge der Vorspannkraft erzeugte Vorspannung über die gesamte Länge des Spannbandes im Querschnitt gleichmäßig verteilt.When the tensioning band is tightened over indentations, it is characteristic that the tensioning band is bent from a straight area by being pulled into the indentations. The tensioning band is bent in one direction of curvature, namely in the area of the surface of the tensioning device that touches the tensioning band, and two bends in the opposite direction of bending occur, namely one in front of and one behind the surface of the tensioning device that touches the tensioning band. When the tensioning band is bent in this way, compressive stresses arise on the inside and tensile stresses arise on the outside along the bent section of the tensioning band. If the length of the bending of the tensioning band in one bending direction is chosen to be as equal as possible to the length of the bends in the opposite bending direction, it is advantageously ensured that the compressive and tensile stresses arising from the bending of the tensioning band cancel each other out in the outer layers of the tensioning band. In this respect, the prestressing created in the tensioning band as a result of the pre-tensioning force is evenly distributed over the entire length of the tensioning band in the cross-section.

Um die Vorspannung des Spannbandes definiert aufbringen zu können ist es hierbei günstig» wenn die Verspannung des Spannbandes über mindestens ein Druckstück über jeweils mindestens eine im Pleuelinnenteil verankerte Schraube erfolgt. Eine vorgegebene Vorspannung des Spannbandes kann bei diesem Verfahren auf einfache Weise dadurch erreicht werden, daß die Schraube(n) bis zu einem vorgegebenen Drehmoment angezogen wird.In order to be able to apply the pre-tension of the tensioning band in a defined manner, it is advantageous if the tensioning band is tightened using at least one pressure piece and at least one screw anchored in the inner part of the connecting rod. A specified pre-tension of the tensioning band can be achieved in a simple manner using this method by tightening the screw(s) to a specified torque.

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Um die gleichmäßige Verteilung der Infolge der Vorspannkraft erzeugten Vorspannung über den Querschnitt dee Spannband«* günstig gewährleisten zu können, hat es sieh erflHdungsfem&ß als besonders günstig herausgestellt« wenn zum Verspannen ein Spannband eingesetzt wird/ welches mindestens im Bereich der Verbiegungen mehrschichtig ist, wobei dl« einzelnen Schichten voneinander getrennt sind und von der Pleuellängeachse aus gesehen von innen nach aufien nebeneinander liegen. Hierdurch können sieh die einzelnen Schichten des Spannbandes im Bereich der Verbiegungen gegeneinander verschieben, wodurch Kaispielsweise eine Schicht, die im Bereich der Verbiegung in der einen Richtung eine Außenlage darstellt, im Bereich der Verbiegungen in die andere Richtung jedoch eine Innenlage darstellt, ein Längenausgleich durch Vexeehieben derart erfolgt, daß in jeder Schicht derselbe Anteil an Vorspannung enthalten ist.In order to ensure the even distribution of the prestressing generated as a result of the prestressing force over the cross-section of the tensioning band, it has been found to be particularly advantageous if a tensioning band is used for tensioning which is multi-layered at least in the area of the bends, whereby the individual layers are separated from one another and lie next to one another from the inside outwards as seen from the connecting rod length axis. This allows the individual layers of the tensioning band to move against one another in the area of the bends, whereby, for example, a layer which represents an outer layer in one direction in the area of the bends, but represents an inner layer in the area of the bends in the other direction, is length-adjusted by bending in such a way that each layer contains the same amount of prestressing.

Deshalb hat sich als besonders zweckmäßig eine Pleuelstange herausgestellt, bei der das Pleuelinnenteil zwei symmetrisch zur Pleuellängsachse angeordnete Einbuchtungen zwischen den Pleuelaugen aufweist, und daß jeweils eine mechanische Spanneinrichtung mittels Schrauben in den beiden Einbuchtungen verankert ist. Die Verankerung der Schrauben in der jeweiligen, dafür vorgesehenen Einbuchtung, geschieht in einfacher Weise dadurch, daß im Pleuelinnenteil im Bereich der Einbuchtung von der Pleuelinnenteilaußenseite her auf die Pleuellängsachse zu Gewindesacklöcher vorgesehen sind, in welche die durch die mechanische Spanneinrichtung hindurchgehenden Schrauben eingeschraubt sind.For this reason, a connecting rod has proven to be particularly useful in which the inner connecting rod part has two recesses arranged symmetrically to the connecting rod's longitudinal axis between the connecting rod eyes, and in which a mechanical clamping device is anchored in each of the two recesses by means of screws. The screws are anchored in the respective recess provided for this purpose in a simple manner by providing threaded blind holes in the inner connecting rod part in the area of the recess from the outer side of the inner connecting rod part towards the connecting rod's longitudinal axis, into which the screws passing through the mechanical clamping device are screwed.

Im Sinne der Erfindung weist das Pleuelinnenteil immer dann Einbuchtungen auf, wenn das Pleuelinnenteil gegenüber derIn accordance with the invention, the connecting rod inner part always has indentations when the connecting rod inner part is den beiden Pleuelaugen verlaufenden gemeinsamen tangentialen Verbindungslinie in Richtung der Pleuellängsachse Ausnehmungen aufweist. Das Pleuelinnenteil weist also auch denn Einbuchtungen auf, wenn das Pleuelinnenteil gegenüber der zwischen den beiden Pleuelaugen verlaufenden gemeinsamen tangentialen VerbindungsT inie verjüngt ausgebildet ist. Bei dieser Ausführungsfonn ergibtthe common tangential connecting line running between the two connecting rod eyes in the direction of the connecting rod longitudinal axis. The connecting rod inner part therefore also has indentations if the connecting rod inner part is tapered compared to the common tangential connecting line running between the two connecting rod eyes. In this embodiment,

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sich eine besonders schlank ausgebildete Pleuelstange, soa particularly slim connecting rod, so

daß hierdurch besonders günstig eine Berührung der Zylinder- Jthat this makes it particularly convenient to contact the cylinder J

wand beim Betreiben der Pleuelstange ausgeschlossen ist.wall is excluded when operating the connecting rod.

Wie bereits oben ausgeführt, ist es erfindungsgemäß besonders günstig, wenn bei der Herstellung von Pleuelstangen aiit Einbuchtungen am Pleuelinnenteil darauf geachtet wird, daß die das Spannband berührende, den Kurvenverlauf des Spannbandes im Bereich der Ausbuchtung bestimmende Oberfläche der Spanneinrichtung derart ausgebildet ist, daß die Länge der beim Verspannen des Spannbandes erfolgten Verbiegungen in die eine Richtung gleich groß ist wie die Länge der beim Verspannen des Spannbandes erfolgten Verbiegung in die andere Richtung. Hierzu eignet sich erfindungsgemäß besonders eine Pleuelstange, welche dadurch ausgezeichnet ist, daß das Spannband mindestens zwischen den Punkten der tangentialen Berührungslinie der beiden Pleuelaugen mehrschichtig aufgebaut ist, wobei die einzelnen Schichten voneinander getrennt sind und von der Pleullängsachse aus gesehen von innen nach außen nebeneinander angeordnet sind. Die einzelnen Schichten des Spannbandes sind also senkrecht zu einer Ebene angeordnet, welche sich senkrecht zur Pleuellängsachso und parallel zur Scheibe des Pleuelinnenteils erstreckt.As already explained above, it is particularly advantageous according to the invention if, when manufacturing connecting rods with indentations on the inner connecting rod part, care is taken to ensure that the surface of the clamping device that touches the clamping band and determines the curve of the clamping band in the area of the indentation is designed in such a way that the length of the bending in one direction that occurs when the clamping band is tightened is the same as the length of the bending in the other direction that occurs when the clamping band is tightened. According to the invention, a connecting rod that is particularly suitable for this is that the clamping band is constructed in several layers at least between the points of the tangential contact line of the two connecting rod eyes, with the individual layers being separated from one another and arranged next to one another from the inside to the outside when viewed from the longitudinal axis of the connecting rod. The individual layers of the clamping band are therefore arranged perpendicular to a plane that extends perpendicular to the longitudinal axis of the connecting rod and parallel to the disk of the inner connecting rod part.

Eine weitere vorteilhafte AusfUhrungsform einer Pleuelstange, insbesondere für Zylinder-iKölben-Motoren, aus einem im wesentlichen den Pleuelschaft bildenden, an den beiden Pleuelaugen abgestützten Pleuelinnenteil und mindestens einem das Pleuelinnenteil und die beiden Pleuelaugen mit definierter Vorepannung außen umaohlieuenden, vom Pleuel- |A further advantageous embodiment of a connecting rod, in particular for cylinder-piston engines, consists of a connecting rod inner part which essentially forms the connecting rod shaft and is supported on the two connecting rod eyes, and at least one connecting rod inner part and the two connecting rod eyes which surrounds the outside with a defined preload and is supported by the connecting rod |

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innenteil und den Pleuelaugen getrennten flexiblen Spannband zechnet sich erfindungsgemäß dadurch aus, daß die Lagerbrücke, auf der vom Pleuelinnenteil abgewandten Seite eine in Dinfangsrichtung verlaufende Nut aufweist, innerhalb welcher das Spannband angeordnet ist, und daß in dem vou der Nut und dem Spannband gebildeten Raum eine unter . Druck gehaltene hochviskose Flüssigkeit oder Paste eingefüllt ist. Es hat sich dabei als besonders zweckmäßig erwiesen, wenn die hochviskose Flüssigkeit oder Paste in den festen Zustand überführt ist. Hierzu eignen sich besonders physikalisch oder chemisch härtende Werkstoffe, beispielsweise Thermoplaste, Duromere oder härtbare oder seibot aushärtende Kunststoffe.The flexible clamping band separated from the inner part and the connecting rod eyes is characterized in that the bearing bridge, on the side facing away from the inner part of the connecting rod, has a groove running in the direction of the circumference, within which the clamping band is arranged, and that a highly viscous liquid or paste held under pressure is filled into the space formed by the groove and the clamping band. It has proven particularly useful if the highly viscous liquid or paste is converted into a solid state. Physically or chemically hardening materials are particularly suitable for this, for example thermoplastics, duromers or hardenable or self-hardening plastics.

Um die Abdichtung zwischen Spannband und Nut zu begünstigen, ist das Spannband im Bereich der Nut der Lagerbrücke vorteilhaft versteift. Diese Versteifung des Spannbandes besteht beispielsweise aus einem auf der der ,Nut..zugewandten.Seite des Spannbandes angeordneten, etwa die Breite der Nut ausfüllenden Blechstreifen. Zweckmäßig ist der Blechstreifen in seinem Querschnitt U-förmig ausgebildet, in dessen U-förmige Ausbildung das Spannband eingelegt ist. Für die Abdichtung zwischen Spannband und Nut hat sich besonders bewährt, wenn der Blechstreifen in seinem Querschnitt doppe 1-U-föx*nig ausgebildet ist, wobei in der einen,U-förmigen Ausbildung das Spannband eingelegt ist und die Seiten der zweiten U-förmigen Ausbildung die Wände der Nut berührend in die Nut hineinragen. Auf diese Weise wird einerseits das Spannband günstig versteift, andererseits die in die Nut hineinragenden Seiten des Blechstreifens infolge des unter Druok eingespritzten Hydraulikmediums an die Wände der Nut In order to promote the sealing between the clamping band and the groove, the clamping band is advantageously stiffened in the area of the groove of the bearing bridge. This stiffening of the clamping band consists, for example, of a sheet metal strip arranged on the side of the clamping band facing the groove and filling approximately the width of the groove. The sheet metal strip is expediently U-shaped in its cross section, with the clamping band inserted into the U-shaped formation. For the sealing between the clamping band and the groove, it has proven particularly effective if the sheet metal strip is formed in a double U-shaped cross section, with the clamping band inserted into one U-shaped formation and the sides of the second U-shaped formation protruding into the groove touching the walls of the groove. In this way, on the one hand, the clamping band is advantageously stiffened, and on the other hand, the sides of the sheet metal strip protruding into the groove are pressed against the walls of the groove as a result of the hydraulic medium injected under pressure.

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angedrückt, so daß der von der. Nut, dem Blechstreifen und dem Spannband gebildete, von dem Hydraulikmedium befüllte Raum günstig abgedichtet ist.pressed so that the space formed by the groove, the sheet metal strip and the clamping band and filled with the hydraulic medium is effectively sealed.

Als Hydraulikmedien, welche in den festen Zustand überführt werden können, eignen sich besonders physikalisch oder chemisch härtende Werkstoffe, beispielsweise Thermoplaste oder Duromere, wobei es sich als zweckmäßig herausgestellt hat, wenn diesen Hydraulikmedien in noch verformbarem Zustand Fasermaterial zugemischt wird.Physically or chemically hardening materials, such as thermoplastics or thermosets, are particularly suitable as hydraulic media that can be converted into a solid state. It has proven to be useful to add fiber material to these hydraulic media while they are still deformable.

Die erfindungsgemäßen Pleneistangen weisen den Vorteil auf, daß die einzelnen Bauteile der Pleuelstange einzeln und spannungsfrei hergestellt werden können und erst nach dem Aushärten unter erst dar<n r-rzeugter Vorspannung zur Pleuelstange zusammengesetzt werden. Da durch die Verspannung des Spannbandes mit geeigneter, vorgegebener Vorspannkraft gewährleistet wird, daß das Pleuelinnenteil lediglich nocl; auf Druck und das Spannband lediglich auf Zug beansprucht wird, können daher Pleuelinnenteil und Spannband in Faserstruktur und Matrix optimal auf die ihnen spezifischen reinen Druckbzw. Zugbeanspruchungen ausgelegt werden. Insbesondere kann das Spannband zunächst spannungsfrei hergestellt und erst nach der Aushärtung, wenn die volle Zugfestigkeit erreicht ist, mit der gewünschten hohen Vorspannung am Pleuelinnenteil montiert werden. Dabei sind ohne Gefahr so große Vorspannungen möglich, daß sich das Spannband unter den im Betrieb auftretenden Zugbeanspruchungen nicht .mehrThe connecting rods according to the invention have the advantage that the individual components of the connecting rod can be manufactured individually and without tension and only assembled to form the connecting rod after hardening under pre-tensioning generated by this. Since the tensioning of the tensioning band with a suitable, predetermined pre-tensioning force ensures that the inner connecting rod part is only subjected to pressure and the tensioning band only to tension, the inner connecting rod part and tensioning band can therefore be optimally designed in terms of fiber structure and matrix for the purely compressive and tensile stresses specific to them. In particular, the tensioning band can initially be manufactured without tension and only after hardening, when the full tensile strength has been achieved, can it be mounted on the inner connecting rod part with the desired high pre-tension. In this case, such high pre-tensioning is possible without danger that the tensioning band cannot bend under the tensile stresses that occur during operation.

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nennenswert dehnen kann und also der Form- und Kraftschluß zwischen Spannband und Pleuelinnenteil voll erhalten bleibt.can stretch significantly and thus the form and force connection between the clamping band and the inner connecting rod part is fully maintained.

Das Pleuelinnenteil und/oder Spannband und/oder die Lagerschalen sind vorteilhaft aus Faserverbundwerkstoff herge- * stellt. Sind auch die Lagerschalenträger aus Faserverbundwerkstoff hergestelltF so sollten wenigstens die den Kurbelzapfen und den Kolbenbolzen umschließenden Gleitf li-chen von einem metallischen Werkstoff gebildet sein. Hierzu können entweder metallische Lagerschalen in die Lagerschalenträger aus Faserverbundwerkstoff eingesetzt werden, oder der Faserverbundwerkstoff metallisch beschichtet werden, wobei die metallische Beschichtung beispielsweise galvanisch, durch Plasmaspritzen oder durch Aufdampfen erfolgen kann.The connecting rod inner part and/or tension band and/or the bearing shells are advantageously made of fiber composite material. If the bearing shell supports are also made of fiber composite material, then at least the sliding surfaces surrounding the crank pin and the piston pin should be made of a metallic material. For this purpose, either metallic bearing shells can be inserted into the bearing shell supports made of fiber composite material, or the fiber composite material can be coated with metal, whereby the metallic coating can be done, for example, galvanically, by plasma spraying or by vapor deposition.

Als Fasern für den Faserverbundwerkstoff eignen, sich bei zug- und druckbeaufschlagten Teilen besonders Kohlenstofffasern. Bei zugbeanspruchten Teilen eigenen sich auch Bor- und Araraidfäden.Carbon fibers are particularly suitable as fibers for fiber composite materials for parts subject to tension and pressure. Boron and aramide fibers are also suitable for parts subject to tension.

Im folgenden wird die Erfindung an in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert; r»s zeigen:In the following, the invention is explained in more detail using embodiments shown in the drawing; r»s show:

Figur 1 eine erfindungsgemäfie Pleuelstange mit mechanischer Spanneinrichtung, und zwar in der linken Figurenhälfte eine Ansicht, in der rechten Figurenhälfte einen Längsschnitt, jeweils gesehen in Axialrichtung der Pleuelaugen,Figure 1 shows a connecting rod according to the invention with a mechanical clamping device, namely in the left half of the figure a view, in the right half of the figure a longitudinal section, each seen in the axial direction of the connecting rod eyes,

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Figur 2 eine Seitenansicht der Pleuelstange nach Figur 1/ und zwar in der rechten Figurenh^lfte wiederum im LÄngsschnitt/Figure 2 is a side view of the connecting rod according to Figure 1/ in the right half of the figure again in longitudinal section/

Figur 3 das Spannband der Pleuelstange nach den Figuren 1 und 2 in einer perspektivischen Einzeldarstellung,Figure 3 shows the clamping band of the connecting rod according to Figures 1 and 2 in a perspective individual view,

Figur 4 eine weitere Aueführungeform der erfindungsgemäßen Pleuelstange mit verjüngtem Pleuelinnenteil, und zwar in der linken Figurenhälfte einen Längsschnitt, in der rechten eine Ansicht, jeweils gesehen in Axialrichtung der Pleuelaugen,Figure 4 shows a further embodiment of the connecting rod according to the invention with a tapered inner connecting rod part, namely in the left half of the figure a longitudinal section, in the right half a view, each seen in the axial direction of the connecting rod eyes,

Figur 5 eine Seitenansicht der Pleuelstange nach Figur 4, und zwar in der rechten Figurenhälfte wiederum im Längseehnitt,Figure 5 is a side view of the connecting rod according to Figure 4, in the right half of the figure again in longitudinal section,

•ä Figur 6 eine Ansicht eines bei der Pleuelstange gemäß•ä Figure 6 is a view of a connecting rod according to Figur 4 und 5 eingesetzten Spannbandes, und zwar in der linken Figurenhälfte in ungespanntem Zustand, und der rechten Figurenhälfte in vorgespanntem Zustand,Figures 4 and 5, namely in the left half of the figure in the untensioned state, and the right half of the figure in the pretensioned state,

Figur 7 eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Pleuelstange, vorgespannt nach dem Hydraulikprinzip, und zwar in der linken Figurenhälfte eine Ansicht, j in der rechten Figurenhälfte einen Längsschnitt, jeweils gesehen in Axialrichtung der Pleuelaugen,Figure 7 shows an embodiment of the connecting rod according to the invention, pre-tensioned according to the hydraulic principle, in the left half of the figure a view, j in the right half of the figure a longitudinal section, each seen in the axial direction of the connecting rod eyes,

Figur 8 eine Seitenansicht der Pleuelstange nach Figur 7, und zwar wiederum in der rechten Figurenhälfte im Längsschritt.Figure 8 is a side view of the connecting rod according to Figure 7, again in the right half of the figure in longitudinal step.

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20 A3GW32O64-120 A3GW32O64-1

Die Fig. &Ggr; und 2 zeigen eine Pleuelstange/ bei der die Enden dee Spannbandes 4 über eine konstruktiv an der Pleuelstange vorgesehene und an ihr auch nach erfolgter Fertigmontage verbleibende Spanneinrichtung verbunden sind. Dabei ist das Spannband 4 in die Spanneinrichtung mit Endschlingen IO eingehängt, die Im Aueführungsbeispiel durch das doppelläufige Zusammenlegen einer endlos gefertigte» Schlaufe entstehen. Diese Schlaufe ist in Fig. 3 für sich dargestellt. Sie verläuft» wie die Fig I und 2 erkennen lassen, beidselts des scheibenartig ausgebildeten Pleuelinnenteiles 1. Die Lagerschalen 7, 8 an beiden Pleuelaugen 2, 3 besitzen zwischen Ringflanschen gebildete Nuten 12 sowohl zur Aufnahme des Pleuelinnenteils 1 als auch des Spannbandes 4, wobei am Kurbelzapfenlager 2 die Nuten 13 für das Spannband 4 zwischen der Lagerbrücke 9 anliegenden Ringflanschen 11 und einem Flanschsektor 14 gebildet wird. Die Spanneinrichtung befindet sich an der Lagerbrücke 9 des Kurbelzapfenauges 2 an der dem Pleuelinnenteil 1 gegenüberliegenden Seite. Sie enthält einen quer zur Pleuellängsachse verlaufenden Spannbolzen 15, an dessen beiden Enden die Endschlingen des Spannbandes 4 eingehängt sind. Der Spannbolzen 15 kannFig. 1 and 2 show a connecting rod in which the ends of the tensioning band 4 are connected via a tensioning device which is structurally provided on the connecting rod and remains on it even after final assembly. The tensioning band 4 is suspended in the tensioning device with end loops 10 which , in the example, are created by folding together a loop which has been manufactured endlessly. This loop is shown separately in Fig. 3. As can be seen in Fig. 1 and 2, it runs along both sides of the disk-shaped inner connecting rod part 1. The bearing shells 7, 8 on both connecting rod eyes 2, 3 have grooves 12 formed between ring flanges for receiving both the inner connecting rod part 1 and the tensioning band 4, with the grooves 13 for the tensioning band 4 being formed on the crank pin bearing 2 between the ring flanges 11 which rest against the bearing bridge 9 and a flange sector 14. The tensioning device is located on the bearing bridge 9 of the crank pin eye 2 on the side opposite the connecting rod inner part 1. It contains a tensioning bolt 15 running transversely to the connecting rod longitudinal axis, at both ends of which the end loops of the tensioning band 4 are suspended. The tensioning bolt 15 can

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quer zu sich selbst und in Richtung der Pleuellängsachse, also in Sichtung des Pfeiles 16, mittels einet Spanngetriebes verstellt werden, das als KeilflHchengetriebe ausgebildet ist. Io einzelnen ist dazu der Spannbolzen mit einer zu seiner Achse leicht geneigten KeiIfliehe 17 versehen und liegt damit einer entsprechend geneigten KeilgegenflHche 16 an der Lagerbrücke 9 an. Der Spannbolzen IS trägt an beiden Enden Gewindezapfen 19 und darauf geführte Spannmuttern 20, die über Druckbellagen gegen die Lager brücke 9 und die End schlingen 10 des Spann·* bande&bgr; 4 abgestützt sind, so daß mit Hilfe dieser Spannmuttern 20 der Spannbolzen 15 längs der Keil- und Keilgegenf liehen 17, 18 verstellbar ist. Wird der Spannbolzen 15 in Fig. 1 nach links verstellt, bewegt er sich gleichfalls in Richtung des Pfeiles 16 und' erhöht dadurch die Vorspannung des Spannbandes 4.transversely to itself and in the direction of the connecting rod's longitudinal axis, i.e. in the direction of arrow 16, by means of a tensioning gear, which is designed as a wedge surface gear. For this purpose, the tensioning bolt is provided with a wedge surface 17 that is slightly inclined to its axis and thus rests against a correspondingly inclined wedge counter surface 16 on the bearing bridge 9. The tensioning bolt IS has threaded pins 19 at both ends and tensioning nuts 20 guided on them, which are supported by pressure pads against the bearing bridge 9 and the end loops 10 of the tensioning band 4, so that with the help of these tensioning nuts 20 the tensioning bolt 15 can be adjusted along the wedge and wedge counter surfaces 17, 18. If the clamping bolt 15 in Fig. 1 is adjusted to the left, it also moves in the direction of arrow 16 and thereby increases the pre-tension of the clamping band 4.

Die Figuren 4 und 5 zeigen eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Pleuelstange, bei welcher das Pleuelinnenteil 22 verjüngt ist, also zwei symmetrisch angeordnete Einbuchtungen aufweist, und das Spannband 23 mit Hilfe zweier, symmetrisch angeordneter Spanneinrichtungen 24, 25 an das Pleuelinnenteil 22 herangezogen ist, also in die beiden Einbuchtungen hineingezogen ist. Das Spannband 22 umschlingt die beiden Pleuelaugen 2 und 3 sowie das Pleuelinnenteil 22. Die beiden Spanneinrichtungen bestehen jeweils aus einer Kurvenscheibe 24, welche über eine Schraube 25 in einem Gewindesackloch 26 im Pleuelinnenteil 22 verankert ist. In der durch Figur und 5 veranschaulichten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Pleuelstange sind zwei Spannbänder 23 mitFigures 4 and 5 show a further embodiment of the connecting rod according to the invention, in which the connecting rod inner part 22 is tapered, i.e. has two symmetrically arranged indentations, and the tensioning band 23 is pulled towards the connecting rod inner part 22 with the aid of two symmetrically arranged tensioning devices 24, 25, i.e. is pulled into the two indentations. The tensioning band 22 wraps around the two connecting rod eyes 2 and 3 as well as the connecting rod inner part 22. The two tensioning devices each consist of a cam disk 24, which is anchored in a threaded blind hole 26 in the connecting rod inner part 22 via a screw 25. In the embodiment of a connecting rod according to the invention illustrated by figures 5 and 6, two tensioning bands 23 with

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definierter Vorspannung angeordnet» wobei die sohcaube 25 der Spanneinrichtung 24,jeweils a wischen den beiden Spannbändern 23 in das Pleuelinnenteil 22 eingeschraubt und somit verankert ist« wodurch vermieden wird* daß die Schraube 25 durch ein im Spannband vorgesehenes Looh ge* führt werden muß und somit im Spannband 23 ein besonder« günstiger Kraft-Spannungs-Verlauf gegeben ist. Bin ring 27 verhindert ein Abrutschen des Spannbandes 23 vom Pleuelaugenlager 3 und die beim ungestützten Spannband im Krümmungsbereich sonst auftretende Verformung durch seitliches Fließen. Durch Abnehmen des Sicherungsrings das Spannband 22 besonders günstig montiert bzw. demontiert werden.defined preload, whereby the retaining ring 25 of the clamping device 24 is screwed into the inner connecting rod part 22 between the two clamping bands 23 and is thus anchored, which avoids the need for the screw 25 to be guided through a hole provided in the clamping band and thus provides a particularly favorable force-stress curve in the clamping band 23. The retaining ring 27 prevents the clamping band 23 from slipping off the connecting rod eye bearing 3 and the deformation caused by lateral flow that would otherwise occur in the curved area of the unsupported clamping band. The clamping band 22 can be assembled or disassembled particularly conveniently by removing the retaining ring.

In Figur 6 ist das für die Ausführungsform der erfindungsgemäßen Pleuelstange gemäß Figur 4 und 5 eingesetzte Spannband separat dargestellt, und zwar in der linken Bildhälfte in ungespanntem Zustand (4) und in der rechten Figurenhälfte im vorgespannten Zustand (23). In ungespanntem Zustand (4) umschlingt das Spannband die beiden Pleuelaugenlager mit Radius Rl bzw. R2 und verläuft zwischen den K>iden Pleuelaugenlagern auf deren gemeinsamen tangentialen Verbindungslinie. Die den Pleuelaugen gemeinsame tangentiale Verbindungslinie ist gegenüber den Teilungsflächen 5-5 bzw. 6-6 um den Winkel «c geneigt. Mit BiIfe der Spannvorrichtung 24, 25 wurde nun das Spannband 22 in die durch die rechte Figurenhälfte charakterisierte Lage (23) der Figur 6 gezwungen. Die Kurvenscheibe 24 weist eine dem Spannband 22 zugewandte Oberfläche aus· welche kreisfönnio oeboaen ist und den Radius R3 aufweist. Durch diese Kurvenscheibe Wird das Spannband 23 in die eine Riehtsno oebooen. und zwar in einem Bereich der hier mit f bezeichnetIn Figure 6, the tensioning band used for the embodiment of the connecting rod according to the invention according to Figures 4 and 5 is shown separately, in the left half of the figure in the untensioned state (4) and in the right half of the figure in the pretensioned state (23). In the untensioned state (4), the tensioning band wraps around the two connecting rod eye bearings with radius R1 or R2 and runs between the two connecting rod eye bearings on their common tangential connecting line. The tangential connecting line common to the connecting rod eyes is inclined by the angle α with respect to the dividing surfaces 5-5 or 6-6. By means of the tensioning device 24, 25, the tensioning band 22 was now forced into the position (23) of Figure 6 characterized by the right half of the figure. The cam disk 24 has a surface facing the tensioning band 22 which is circular in shape and has the radius R3. This cam disc causes the tensioning band 23 to be moved in one direction, in an area designated here with f .

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23 A3GW32O64-123 A3GW32O64-1

ist. Die Länge der Biegelinie der Biegung in die eine Richtung wird begrenzt durch die beiden Punkte E und F. Durch diese Verbiegung des Spannbandes in die eine Richtung wird das Spannband im Bereich der Pleuelaugen in die entgegengesetzte Richtung verbogen, und zwar um die Bereiche /S bzw. <f . Die Länge der Biegelinie der Biegung der entgegengesetzten Richtung ist im Bereich^ durch die Punkte A und B, im Bereich (T durch die Punkte C und D begrenzt. Für das Spannband 23 ist es nun besonders vorteilhaft, wenn die Länge E-F (Biegung in der einen Richtung) möglichst gleich groß ist wie die Summe der Längen A-B und C-D (Biegung in entgegengesetzter Richtung). Beispielsweise wird nämlich im Bereich jr die innenliegende, der Pleuellängsachse zugewandte Seite des Spannbandes 23 gedehnt, während die gleiche Seite des Spannbandes 23 im Bereich/3 bzw. </~gestaucht wird. Wenn nun die Bedingung E-F = A-B + C-C erfüllt ist, ist auch die Summe der auf der Spannbandinnenseite wirkenden Schubspannungen (Bereich /S und Bereich«/*) und Dehnspannungen (Bereich7-) ■ 0, so daß bei Einhalten der oben genannten Bedingungen ein über den Querschnitt gleichmäßiger Spannungs- und Kräfteverlauf gewährleistet ist.The length of the bending line of the bend in one direction is limited by the two points E and F. Due to this bending of the tensioning band in one direction, the tensioning band is bent in the opposite direction in the area of the connecting rod eyes, namely by the areas /S and <f respectively. The length of the bending line of the bend in the opposite direction is limited in the area ^ by the points A and B, and in the area (T by the points C and D. For the tensioning band 23, it is particularly advantageous if the length EF (bending in one direction) is as equal as possible to the sum of the lengths AB and CD (bending in the opposite direction). For example, in the area jr the inner side of the tensioning band 23 facing the connecting rod's longitudinal axis is stretched, while the same side of the tensioning band 23 is compressed in the area /3 or </~ . If the condition EF = AB + CC is now met, the sum of the shear stresses (area /S and area«/*) and tensile stresses (area 7-) acting on the inside of the tensioning band is also ■ 0, so that if the above conditions are met, a uniform stress and force distribution over the cross section is guaranteed.

Hierbei ist es besonders günstig, wenn das Spannband mindestens im Bereich der Verbiegungen (Bereiche /3 ,fund cf) mehrschichtig ist, wobei die einzelnen Schichten voneinander getrennt sind und von der Pleuellängnachse aus gesehen von innen nach außen nebeneinander liegen. Die einzelnen Schichten erstrecken sich also parallel zu den Linien, die in Figur 6 mit A-B, E-F und C-D bezeichnet sind, und senkrecht zur Zeichnunggeberie der Figur 6.In this case, it is particularly advantageous if the tensioning band is multi-layered, at least in the area of the bends (areas /3 , and cf) , with the individual layers being separated from one another and lying next to one another from the inside to the outside, as seen from the connecting rod's longitudinal axis. The individual layers therefore extend parallel to the lines marked AB, EF and CD in Figure 6, and perpendicular to the drawing line in Figure 6.

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24 A3GW32O64-124 A3GW32O64-1

Die mehrschichtige Ausführungsform des Spannbandes ist in den Figuren 4, 5 und 6 nicht dargestellt.The multi-layered design of the tensioning strap is not shown in Figures 4, 5 and 6.

Beim Verspannen des Spannbandes wird zunächst das Spannband in die Nuten der Pleuellager hineingezogen/ wordurch sivrä das Spannband um den Betrag Z kürzt. Erst bei weiterem Verspannen wird die Vorspannung auf das Spannband aufgegeben. Bei der durch die Figuren 4, 5 und 6 veranschaulichten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Pleuelstange ist es ebenfalls möglich, das Lager des Kurbelzapfenauges 2 geteilt auszuführen/ wobei zur Hontage die Schlaufen über die Wangen der Kurbelwelle zu fädeln sind.When tightening the tensioning band, the tensioning band is first pulled into the grooves of the connecting rod bearings, whereby the tensioning band is shortened by the amount Z. Only when the tensioning is continued is the pre-tension applied to the tensioning band. In the embodiment of a connecting rod according to the invention illustrated in Figures 4, 5 and 6, it is also possible to make the bearing of the crank pin eye 2 split, whereby the loops have to be threaded over the cheeks of the crankshaft for assembly. In den Figuren 7 und 8 ist eine erfindungsgemäße Pleuelstange mit einer Spanneinrichtung nach dem Hydraulik-Prinzip dargestellt. Das Spannband 29 umschlingt wiederum die beiden Pleuelaugenlager 2 und 3, welche auf dem Pleuelinnenteil 28 abgestützt sind. Das Kurbelzapfenauge 2 ist geteilt in eine innere Lagerschale 35 und eine äußere Lagerbrücke 34. Im äußeren Bereich des Kurbelzapfenaugenlagers 2 ist eine Nut 31 in Umfangsrichtung angeordnet. In diese Nut 31 ist das Spannband 29 mit seiner Versteifung, einem U-förmig gebogenen Blech 30, eingesetzt. Von der Nut 31 und dem Spannband 29 mit seiner Versteifung 30 wird ein Raum gebildet, in welchem eine hochviekose Flüssigkeit oder Paste eingefüllt ist. nie Einfüllung bzw. Einspritzung der hochviskosen Flüssigkeit oder Paste erfolgt über die Ein&pritzöffnung 32. Es ist von Vorteil, wenn die Flüssigkeit oder Paste in festem Zustand in der fertigen Pleuelstange vorliegt. Lagerbrücke 34 und Lagerschale 35 sich durch eine Nutfederkombination 36 gegen seitliches Versehleben gesichert.Figures 7 and 8 show a connecting rod according to the invention with a tensioning device based on the hydraulic principle. The tensioning band 29 in turn wraps around the two connecting rod eye bearings 2 and 3, which are supported on the connecting rod inner part 28. The crank pin eye 2 is divided into an inner bearing shell 35 and an outer bearing bridge 34. In the outer area of the crank pin eye bearing 2, a groove 31 is arranged in the circumferential direction. The tensioning band 29 with its stiffener, a U-shaped bent sheet 30, is inserted into this groove 31. The groove 31 and the tensioning band 29 with its stiffener 30 form a space in which a highly viscous liquid or paste is filled. The highly viscous liquid or paste is filled or injected via the injection opening 32. It is advantageous if the liquid or paste is in a solid state in the finished connecting rod. The bearing bridge 34 and bearing shell 35 are secured against lateral movement by a tongue and groove combination 36.

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Claims

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Annex to the submission of 12.04.1988
Reference number: 6 84 13 197.7

A3GW32064-i

Protection claims

1. Connecting rod, in particular for cylinder-piston engines, comprising an inner connecting rod part which essentially forms the connecting rod shaft and is supported on the two connecting rod eyes, and at least one flexible tensioning band which essentially surrounds the inner connecting rod part and the two connecting rod eyes with a defined prestress and is separated from the inner connecting rod part and the connecting rod eyes, characterized in that the tensioning band (4) has a finite length and the ends of the tensioning band (4) are connected via a tensioning device.

2. Connecting rod according to claim 1 , characterized in that the tensioning band (4) has end loops (10) and is thus suspended from the tensioning device.

3. Connecting rod according to claim 1 or .2, characterized in that the tensioning band (4) consists of an endless loop, folded in two runs to form the end loops (10).

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4. Connecting rod according to claim 3, characterized in that the connecting rod inner part (1) is designed like a disk, and the loop forming the tensioning band (4) runs on both sides of the connecting rod inner part (1).

5. Connecting rod according to one of claims 1 to 4. characterized in that the bearing shell supports (7, 8) have grooves (12, 13) for receiving the connecting rod inner part (1) and the tensioning band (4).

6. Connecting rod according to one of claims 1 to .5/ characterized in that the clamping device is provided on the bearing shell (8) or bearing bridge (9) of the crank pin eye (2) on the side opposite the connecting rod inner part (1).

7. Connecting rod according to claim 6, characterized in that the tensioning device has a tensioning bolt (15) running transversely to the connecting rod longitudinal axis, to each of whose ends one end of the tensioning band (4) is connected or suspended, and that a tensioning gear is provided with which the tensioning bolt (15) can be adjusted transversely to itself and in the direction of the connecting rod longitudinal axis.

8. Connecting rod according to claim 7, characterized in that the clamping bolt (15) is provided with a wedge surface (17) slightly inclined to an axis and thus abuts a correspondingly inclined wedge counter surface (1b) on the bearing shell (8) or bearing bridge (9) , and that on threaded sections (19) of the clamping bolt

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(15) geführte Spannmuttern (20) vorgesehen sind, mittels welchen der fipannbolzen (IS) längs der Keil- und KeIlgegenflache (17, 16) verstellbar ist.(15) guided clamping nuts (20) are provided, by means of which the clamping bolt (IS) can be adjusted along the wedge and wedge counter surface (17, 16).

9. Pleuelstange, insbesondere für Zylinder-Kolben-Motoren/ aus einem im wesentlichen den Pleuelschaft bildenden, an den beiden Pleuelaugen abgestützten Pleuelinnenteil, welches zwischen den beiden Pleuelaugen mindestens eine Einbuchtung aufweist, mindestens einem das Pleuelinnenteil und die beiden Pleuelaugen init definierter Vorspannung außen umschließenden, vom Pleuelinnenteil und den Pleuelaugen getrennten, flexiblen, endlosen Spannband und mindestens einer mechanischen Spanneinrichtung, durch welche das Spannband in die Einbuchtungen des Pleuelinnenteils hineingezogen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die mechanische Spanneinrichtung (24) mittels Schrauben (25) in der Einbuchtung des Pleuelinnenteils (22) verankert ist.9. Connecting rod, in particular for cylinder-piston engines/ from an inner connecting rod part which essentially forms the connecting rod shaft, is supported on the two connecting rod eyes, which has at least one indentation between the two connecting rod eyes, at least one flexible, endless tensioning band which surrounds the inner connecting rod part and the two connecting rod eyes with a defined pre-tension and is separated from the inner connecting rod part and the connecting rod eyes, and at least one mechanical tensioning device, by means of which the tensioning band is drawn into the indentations of the inner connecting rod part, characterized in that the mechanical tensioning device (24) is anchored in the indentation of the inner connecting rod part (22) by means of screws (25).

10. Pleuelstange nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Pleuelinnenteil zwei symmetrisch zur Pleuellängsachse angeordnete Einbuchtungen zwischen den Pleuelaugen aufweist, und daß jeweils eine mechanische Spanneinrichtung (24) mittels Schrauben (25) in den beiden Einbuchtungen verankert ist.10. Connecting rod according to claim 9, characterized in that the inner connecting rod part has two indentations arranged symmetrically to the connecting rod longitudinal axis between the connecting rod eyes, and that a mechanical tensioning device (24) is anchored in each of the two indentations by means of screws (25).

11. Pleuelstange nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet/ daß das Spannband mindestens zwischen den Punkten der tangentialen Berührungslinie der beiden Pleuelaugen A bzw.B mehrschichtig aufgebaut ist, wobei die einzelnen Schichten voneinander getrennt sind und von11. Connecting rod according to claim 9 or 10, characterized in that the tensioning band is constructed in multiple layers at least between the points of the tangential contact line of the two connecting rod eyes A and B, the individual layers being separated from one another and

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4 A3GW32O64-14 A3GW32O64-1

der PleuellSngsachse aus gesehen von innen nach außen nebeneinander angeordnet sind.are arranged next to each other from the inside to the outside, as seen from the connecting rod’s longitudinal axis.

12. Pleuelstange, insbesondere für Zylinder-Kolben-Motoren, aus einem im wesentlichen den Pleuelschaft bildenden, an den beiden Pleuelaugen abgestützten Pleuelinnenteil, und mindestens einem das Pleuelinnenteil und die beiden Pleuelaugen mit definierter Vorspannung außen umschließenden, vom Pleuelinnenteil und den Pleuelaugen getrennten flexiblen Spannband, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerbrücke (34) auf der vom Pleuelinnenteil (28) abgewandten Seite eine in Umfangsrichtung verlaufende Nut (31) aufweist, innerhalb welcher das Spannband (29) angeordnet ist, und daß in dem von der Nut (31) und dem Spannband (29) gebildeten Raum eine unter Druck gehaltene hochviskose Flüssigkeit oder Past® (33) eingefüllt ist.12. Connecting rod, in particular for cylinder-piston engines, from an inner connecting rod part which essentially forms the connecting rod shaft and is supported on the two connecting rod eyes, and at least one flexible clamping band which surrounds the inner connecting rod part and the two connecting rod eyes with a defined preload and is separated from the inner connecting rod part and the connecting rod eyes, characterized in that the bearing bridge (34) has a groove (31) running in the circumferential direction on the side facing away from the inner connecting rod part (28), within which the clamping band (29) is arranged, and that a highly viscous liquid or paste (33) held under pressure is filled into the space formed by the groove (31) and the clamping band (29).

13. Pleuelstange nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerbrücke (34) auf der vom Pleuelinnenteil (28) abgewandten Seite eine in Umfangsrichtung verlaufende Nut (3J.) aufweist, innerhalb welcher das Spannband (29) angeordnet ist« und daß in dem von der Nut (31) und dem Spannband (29) gebildeten Kaum eine in den festen Zustand überführte Flüssigkeit oder Paste (33) angeordnet ist.13. Connecting rod according to claim 12, characterized in that the bearing bridge (34) has a circumferentially extending groove (31) on the side facing away from the connecting rod inner part (28), within which the clamping band (29) is arranged, and that a liquid or paste (33) converted into the solid state is arranged in the space formed by the groove (31) and the clamping band (29).

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14. Pleuelstange nach Anspruch 1.3, dadurch gekennzeichnet, daß die in den festen Zustand überführte Flüssigkeit oder Paste (33) ein Thermoplast ist.14. Connecting rod according to claim 1.3, characterized in that the liquid or paste (33) converted into the solid state is a thermoplastic.

15. Pleuelstange nach Anspruch t3, dadurch gekennzeichnet» daß die in den festen Zustand überführte Flüssigkeit oder Paste (33) ein härtbarer oder selbst aushärtender Kunststoff 1st.15. Connecting rod according to claim 3, characterized in that the liquid or paste (33) converted into the solid state is a hardenable or self-hardening plastic.

16. Pleuelstange nach einem der Ansprüche 12 bis 15» dadurch gekennzeichnet» daß das Spannband (29)16. Connecting rod according to one of claims 12 to 15» characterized in that the tensioning band (29) im Bereich der Nut (31) der Lagerbrücke (34) versteift ist.is stiffened in the area of the groove (31) of the bearing bridge (34).

17. Pleuelstange nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daB die Versteifung des Spannbandes (29) aus einen17. Connecting rod according to claim 16, characterized in that the stiffening of the clamping band (29) consists of a auf der der Nut (31) zugewandten-Seiteon the side facing the groove (31) des Spannbandes 129) angeordneten, etwa die Breiteof the tensioning band 129), approximately the width der Nut (31) ausfüllenden Blechstreifen (30) besteht.sheet metal strip (30) filling the groove (31).

T8. Pleuelstange nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet,T8. Connecting rod according to claim 17, characterized in

daß der Blechstreifen (30) in seinem Querschnitt U-förmig ausgebildet ist, in dessen U-föriniger Ausbildung das Spannband eingelegt ist.that the sheet metal strip (30) is U-shaped in its cross-section, in whose U-shape the tensioning band is inserted.

19. Pleulstange nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Blechstreifen (30) in seinem Querschnitt doppel-ü-förmig ausgebildet ist, wobei in der einen D-förmigen Ausbildung das Spannband (29) eingelegt ist und die Seiten der zweiten ü-förttigen Ausbildung die Wände der Nut (31) berührend in die Nut (31) hineinragen.19. Connecting rod according to claim 18, characterized in that the sheet metal strip (30) is double-U-shaped in its cross section, the tensioning band (29) being inserted into one D-shaped configuration and the sides of the second U-shaped configuration projecting into the groove (31) touching the walls of the groove (31).

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0. Connecting rod according to one of claims 1 to 4, characterized in that the connecting rod inner part (22; 28) and / or the tensioning band (4, 23, 29) and/or the bearing ring (7, 8; 23/ 35) consist of fiber composite material.

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