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Anordnung zur Verbindung von Maschinenteilen Die Erfindung betrifft
eine Einrichtung zur Verbindung von Pleuelstange und Kolbenbolzen bei einem Kolbenkompressor
od. dgl.
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Speziell bezieht sich die Erfindung auf eine Anordnung, die darin
besteht, einen Kolbenbolzen zu verwenden, in den das mit einem Auge versehene Ende
der Pleuelstange hineingesteckt wird, und bei der die Verbindung zwischen dem Kolbenbolzen
und der Pleuelstange durch einen konischen Stift bewerkstelligt wird, der zugleich
durch eine Längsbohrung des Kolbenbolzens und das Auge der Pleuelstange hindurchgeschoben
ist. Der Kolbenbolzen seinerseits befindet sich in einer Bohrung des Kolbens. Bei
dieser Anordnung ist es zweckmäßig, den konischen Stift durch eine Druckfeder in
seiner Stellung festzuhalten. Man verwendet eine nach dem konischen Stift in die
Längsbohrung des Kolbenbolzens eingeführte zylindrische Spiralfeder. Diese wird
unter Druck gesetzt, so daß das freie Ende ebenfalls in das Innere der Längsbohrung
hineingelangt. In dieser Stellung muß das Federende fixiert werden, was im allgemeinen
unter Zuhilfenahme eines weiteren federnden Teils oder eines schraubenartigenVerschlusses
geschieht. Zur Fixierung der Spiralfeder muß der Kolbenbolzen zusätzlich zu der
Längsbohrung eine möglichst nicht kostspielige Bearbeitung erfahren. Es ergeben
sich ferner Schwierigkeiten beim Zusammenbau, wenn die Spiralfeder zunächst mit
einem Werkzeug zusammengedrückt und dann unter Beibehaltung dieses Druckes die Halterung
für das Federende eingesetzt werden muß.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Einrichtung an einem Kolbenbolzen
der obengenannten Art anzubringen, die eine zuverlässige Verbindung -zwischen Pleuelstange
und Kolbenbolzen gewährleistet,
einfach und billig herzustellen
ist und sich auch leicht aus- und einbauen läßt.
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Die Erfindung sieht ferner eine besonders ausgebildete, einerseits
gegen das dickere Ende des konischen Stiftes, andererseits gegen eine schulterartige
Verengung des einen Endes der Längsbohrung des Kolbenbolzens drückende Spiralfeder
vor. Damit die Feder ebenso wie der konische Stift von derjenigen Seite in die Längsbohrung
des Kolbenbolzens eingeführt werden kann, die die Verengung aufweist, besitzt die
Spiralfeder Windungen, deren Außendurchmesser kleiner ist als der Querschnitt der
genannten Verengung. Nach der Erfindung ist jedoch mindestens eine Windung der Spiralfeder
mit einem größeren Außendurchmesser versehen, beispielsweise so groß wie der Querschnitt
des nicht verengten Teils der Längsbohrung des Kolbenbolzens. Sobald auch die Windungen
mit dem größeren Außendurchmesser durch die Verengung hindurchgeschoben worden sind,
vergrößern sie wieder ihren Durchmesser und verhindern durch den Anschlag an der
inneren Schulter der Verengung ein Zurückschnellen der Feder.
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Diese Anordnung hat den Vorzug, daß sie nur ein einzelnes Federelement
benutzt. Ferner ist die an dem Kolbenbolzen vorzunehmende Bearbeitung auf ein Mindestmaß
beschränkt.
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Um die genannte Spiralfeder in die beschriebene Längsbohrung des Kolbenbolzens
einzusetzen, sieht die Erfindung ferner ein konisches Rohr vor, mit dessen Hilfe
dieser Handgriff sehr leicht auszuführen ist.
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An einem Ausführungsbeispiel sei die Spiralfeder in Zusammenarbeit
mit dem konischen Stift, der Pleuelstange, dem Kolbenbolzen und schließlich dem
Kolben in der Fig. i erläutert. In den Fig. 2 bis q. ist die Vorrichtung dargestellt,
welche zum Einsetzen der Spiralfeder verwendet wird.
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In Fig. i bedeutet i den im unteren Teil im Schnitt dargestellten
Kolben, beispielsweise von einem Kleinkompressor. In die quer zur Bewegungsrichtung
des Kolbens verlaufende Bohrung q. ist der Kolbenbolzen 2 eingesetzt. Ebenso wie
der Kolben i einen Durchbruch 8 aufweist, hat auch der Kolbenbolzen 2 einen Einschnitt
9 zur Einführung des oberen Endes der Pleuelstange 3. Die Pleuelstange umfaßt also
nicht den Kolbenbolzen, sondern ist in diesen teilweise hineingesteckt. Dabei dient
die abgerundete Stirnfläche der Pleuelstange als Anschlag an der passend geformten
Endfläche des Einschnittes 9. In dieser Stellung befindet sich die entsprechend
der Zeichnung ausgeführte Bohrung i i der Pleuelstange ungefähr im Verlauf der Bohrung
5, welche sich außerhalb der Mittelachse des Kolbenbolzens in demselben befindet.
Die Längsbohrung 5 weist an einem Ende, in der Zeichnung am linken Ende, eine Verengung
6 auf, wobei der Übergang zu dem verengten Querschnitt als Anschlag 6' für die am
linken Ende der Spiralfeder 13 befindlichen Windungen vergrößerten Durchmessers
dient. In der Fig, i ist eine einzelne solche Windung 14 mit vergrößertem Durchmesser
dargestellt. Das rechte Ende der Spiralfeder drückt gegen das dickere Ende des konischen
Stiftes 12. Auf diese Weise rückt der konische Stift nach rechts, so lange, bis
der obenerwähnte dichte Sitz zwischen der Stirnfläche der Pleuelstange und der gegenüberliegenden
Fläche des Kolbenbolzens erreicht ist.
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Diese Anordnung zur Kraftübertragung von der Pleuelstange auf einen
Kolben oder umgekehrt hat die beiden Eigenschaften, selbstrichtend und selbstfluchtend
zu sein. Wie aus Fig. i ersichtlich, ist zwischen den Seitenwänden des Einschnittes
8 im Kolben und demjenigen des Einschnittes 9 im Kolbenbolzen einerseits und zwischen
den Wandungen der Pleuelstange andererseits ein gewisser Spielraum. Dieser Spielraum
ermöglicht zunächst eine geringe Verdrehung der Pleuelstange gegenüber der Mittelachse
des Kolbens, wobei als Drehpunkt die Berührungsstelle zwischen der oberen Begrenzung
des konischen Stiftes und der oberen Innenfläche des Auges in der Pleuelstange dient.
Diese geringfügige Schwenkbarkeit der Pleuelstange ermöglicht andererseits auch
eine geringe seitliche Verschiebung des Kolbenbolzens innerhalb des Kolbens ebenfalls
nach :Maßgabe der Zwischenräume, die zwischen der Pleuelstange einerseits und den
Öffnungen von Kolben und Kolbenbolzen andererseits bestehen.
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Das Einsetzen der Spiralfeder 13 in die Bohrung 5 des Kolbenbolzens
2 ist besonders einfach, wenn man eine Vorrichtung dazu benutzt, wie sie in der
Fig. 2 dargestellt ist. Es handelt sich um ein insbesondere innen konisch verlaufendes
Rohr 15, dessen Innendurchmesser an einem Ende höchstens so groß ist wie der geringste
Querschnitt der Verengung 6 der Längsbohrung 5. Das Rohr 15 ist an diesem Ende so
zugerichtet, daß es in eine leicht trichterförmige Erweiterung der Verengung6 paßt.
Das Rohr ist mit Griffen zur besseren Halterung versehen und hat am anderen Ende
einen Innendurchmesser, welcher größer ist als der größte Außendurchmesser, den
eine Windung der Spiralfeder aufweist. Die Spiralfeder wird, wie in Fig. 2 gezeichnet,
in das Innere des konischen Rohres eingeführt. Ein Bolzen 16, der an einem Ende
aus einem Rohr besteht, welches derart mit längs verlaufenden Schlitzen versehen
ist, daß die federnden Enden 17 seinen Außendurchmesser an den Innendurchmessers
des konischen Rohres anpassen, dient zum Nachschieben der Spiralfeder. Die zwischen
den Längsschlitzen stehengebliebenen Streifen 17 sind zu diesem Zweck etwas auswärts
gebogen. Am anderen Ende ist der Bolzen 16 mit einer Erweiterung versehen zur besseren
Anwendung des erforderlichen Druckes.
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Ein Schnitt 41-41 in der Fig. 2 ist in Fig. 4 dargestellt. :Man sieht
im Innern des Rohres 15 die Spiralfeder 13, deren vergrößerte Windung 1q: gegen
die Innenfläche des Rohres gedrückt ist. Das freie Ende 18 der Windung 14 ist nach
der Mittelachse der Spiralfeder hin gebogen.
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In der Fig. 2 ist die Stellung der Spiralfeder gestrichelt eingezeichnet,
nachdem der Bolzen 16 bis nahe an das zugespitzte Ende des Rohres 15
durchgeschoben
worden ist. Die Windung 14 hat jetzt einen so weit verringerten Durchmesser angenommen,
daß sie sich durch die Öffnung 6 der Längsbohrung 5 hindurchschieben läßt. Diese
letzte Phase des Einsetzens der Spiralfeder zeigt die Fig. 3. Der Bolzen 16 ist
bis in Höhe derSchulter 6' in das Innere der Verengung 6 mit seinen Enden 17 eingeführt
worden, so daß die Windung 14 jenseits der Schulter 6' wieder einen größeren Durchmesser
annehmen kann. In sehr einfacher Weise ist nunmehr eine zuverlässige Verbindung
zwischen Pleuelstange 3, Kolbenbolzen 2 und dem Kolben i vermittels des Stiftes
12 und der Feder 13 zustande gekommen.
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Will man die Teile wieder voneinander trennen, so muß man zunächst
die Spiralfeder 13 entfernen. Dies geschieht einfach dadurch:, daß man mit den Enden
einer passend geformten Zange das Endstück 18 der Spiralfeder 13, welches in Fig.
4 gezeichnet ist, erfaßt. Nach einer geringen Drehung gegen den Uhrzeigersinn, wobei
sich der Durchmesser der Federwindung 14 verringert, gelingt es, die Spiralfeder
wieder durch die Verengung 6 hindurch aus der Bohrung 5 des Kolbenbolzens 2 herauszunehmen.
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Die Gegenstände der Erfindung, die in spezieller Ausführungsform im
vorstehenden beschrieben worden sind, können auch in anderer Weise unter Beibehaltung
der grundsätzlichen Erfindungsgedanken ausgebildet werden. Insbesondere soll die
Anwendung der Erfindung auch nicht beschränkt sein auf die Ausführungsform von nicht
zum Erfindungsgegenstand zählenden Teilen von Kolben, Kolbenbolzen und anderem mehr,
die der vorliegenden Beschreibung zugrunde liegen.