-
Schmierölzuführung für Pleuellager von Kolbenmaschinen Die Erfindung
betrifft die Gestaltung der Ölzuführung zu den Pleuellagern von Kolbenmaschinen.
Den hochbelasteten Pleuellagern solcher Maschinen wird das Öl üblicherweise durch
eine Schmierpumpe unter Druck zugeführt. Es gelangt hierbei über Filter und Kühleinrichtungen
zunächst zu den Kurbelwellenlagern, von dort zu den Pleuellagern und weiter zu den
Kolbenbolzenbüchsen im Pleuelkopf. Die Verbindung zwischen diesen Lagerstellen wird
durch Bohrungen in Kurbelwelle und Pleuelstange hergestellt. An eine solche Verbindung
müssen u. a. folgende Anforderungen gestellt werden: I. Die Ölzufuhr zum Pleuellagerzapfen
bzw. zum Kolbenbolzenlager soll über einen möglichst langen Winkelweg und in genügender
Menge gewährleistet sein; 2. die Ölzufuhr zu den Kurbelwellen-, Pleuel- und Kolbenbolzenlagern
soll nicht in der Zone des höchsten Druckes erfolgen; 3. die Lagerschalen sollen
keine besonderen Nuten besitzen, sondern nur mit seitlichen Öltaschen versehen sein,
um in den Lagern die Bildung eines maximalen Öldruckberges zu erreichen; 4. die
Ölzufuhr zum Pleuellager und somit die Wirksamkeit der Schmierung soll für beide
Drehrichtungen die gleiche sein; 5. die vom Wellenzapfen nach dem Kurbelzapfen führende
Bohrung bzw. Bohrungen sollen durchgehend und gerade sein, um besonders bei der
Fertigung eine einwandfreie Reinigung von Spänen zu ermöglichen und im Betrieb der
Maschine ein Ablagern von Schmutz zu vermeiden.
-
Es sind bisher zwei Ausführungen von Ölzuführungsbohrungen bei Kurbelwellen
von Kolbenmaschinen bekanntgeworden. Ältere Maschinen weisen eine schräge Bohrung
auf, die in der Kröpfungsebene von der Mitte der Mantelfläche des Kurbelwellenlagerzapfens
mit entsprechender Neigung
zur Kurbelwellenlängsachse nach der
Mitte der Mantelfläche des Pleuellagerzapfens geführt ist. Diese Bohrung beginnt
und endet in den Zonen höchsten Druckes. Dadurch wird die Ausbildung eines maximalen
Öldruckberges in den Zonen höchsten Druckes gestört. Zudem besteht ein Nachteil
dieser älteren Ausführung darin, daß zur Verwirklichung der Forderung I die Kurbelwellenlagerschale
eine konzentrische, mit der Ölbohrung in Verbindung stehende Ringnut erhalten muß,
welche die tragende Fläche verkleinert. Demnach erfüllt diese Ausführungsart nur
die unter I, 4 und 5 genannten Forderungen.
-
Neuere Ausführungen suchen diese Nachteile dadurch zu vermeiden, daß
die schräge Verbindungsbohrung im Innern des Pleuellagerzapfens endet und als Fortsetzung
Querbohrungen das Öl an die Stellen der Pleuelzapfenoberfläche weiterleiten, welche
im Totpunkt nicht erhöhter Belastung ausgesetzt sind. Da sich diese Bohrungen niemals
völlig genau aufeinandertreffend herstellen lassen, müssen Toträume innerhalb der
Ölführung in Kauf genommen werden, in denen sich im Betrieb Schmutzteilchen ansammeln
können, die, wenn sie in das Lager geraten, zu schweren Betriebsstörungen Anlaß
geben. Eine wirklich zuverlässige Reinigung der Ölführung von Bohrspänen ist nicht
möglich, da die abgewinkelten Bohrungen nicht mit einem Reinigungswerkzeug durchfahren
werden können. Diese neuere Ausführung besitzt in der Mantelfläche des Kurbelwellenrlagerzäpfens
nur eine Bohrung, da sich eine Querbohrung im Kurbelwellenlagerzapfen hinderlich
für die Ausbildung eines maximalen Öldruckberges erweisen würde, benötigt also immer
noch die konzentrische Ringnut. Els werden also nur die Forderungen I, 2 und 4,
nicht dagegen die Forderung 5 erfüllt, ein Nachteil, der immer noch als erheblich
anzusehen ist, während bei der älteren bekannten Ausführung dem Vorteil der Erfüllung
der Forderungen I, 4 und 5 Nachteile durch Vernachlässigung der in gleicher Weise
wichtigen Forderung 2 und 3 gegenüberstehen.
-
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Lösung für die Zuführung
von Schmieröl zu den Pleuellagern von Kolbenmaschinen zu finden, die den Forderungen
I bis 5 in jeder Beziehung gerecht wird. Diese Aufgabe wird dadurch erfüllt, daß
erfindungsgemäß von der Mantelfläche zweier benachbarter Lagerzapfen der Kurbelwelle
ausgehend eine zur Kröpfungsebene der Kurbelwelle in zwei Ebenen geneigte Bohrung
zur Mantelfläche des gemeinsamen Pleuellagerzapfens führt, wobei sie in der Mantelfläche
der Zapfen seitlich von der Kröpfungsebene mündet. Die Forderung 4, welche voraussetzt,
daß die Ölzuführung zum Pleuellager in bezug auf die Drehrichtung vor der Zone höchsten
Druckes erfolgt, wird neben den anderen durch die Anordnung zweier von den benachbarten
Kurbelwellenlagern ausgehenden Bohrungen für jedes Pleuellager erfüllt.
-
In der Zeichnung ist die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe an
einer Kurbelwellenkröpfung doppelt dargestellt, und zwar zeigt Fig. I die Seitenansicht,
Fig. 2 eine Ansicht in Achsenrichtung bei oberer Totpunktlage dieser Kurbel.
-
Von den Lagerzapfen 2 und 3 der Kurbelwelle I ist zum Pleuellagerzapfen
4 je eine Bohrung 5 bzw. 6 durch Zapfen und Wange geführt, die zur Kröpfungsebene
der Kurbelwelle I in zwei Ebenen geneigt ist. Ausgehend voll den Öffnungen 8 und
Io in der Mantelfläche der Lagerzapfen 2 bzw. 3 mündet jede dieser Bohrungen entgegengesetzt
zur Öffnung 8 bzw. Io in der Mantelfläche des Pleuellagerzapfens in den Öffnungen
9 bzw. II seitlich von der Kröpfungsebene der Kurbelwelle. Die Lagerschalen der
zugehörigen Lager besitzen seitliche Öltaschen, die sich über einen Kurbelwinkel
von etwa 9o° erstrecken. Da die Öffnungen 8 bzw. Io der obenerwähnten Bohrungen
ebenfalls um etwa 9o° versetzt auf dem Mantel des Kurbelwellenzapfens liegen, ist
eine annähernd gleichmäßige Ölzufuhr über den gesamten Kurbelwinkel erreicht. In
dieser erfindungsgemäßen Ausführung der Ölbohrungen werden alle vorher erwähnten
Forderungen in gleichem Maß erfüllt. Zugleich wird ihre Herstellung gegenüber der
neueren bekannten Ausführung vereinfacht.