NO162356B - Flerdelt veivstang for en stor dieselmotor. - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår en flerdelt veivstang som danner forbindelsesledd mellom en veivaksel og et- stempel i en stor dieselmotor med et første delingssted i området ved veivtapplageret, hvor et lagerdeksel som danner den nedre lagerhalvdel ved hjelp av strekkskruer er festet til en øvre lagerhalvdel anordnet på den nedre del av den todelte veivstang, og med et andre delingssted beliggende nær stempelbolt-lagerhylsen, idet det på begge sider av delingsstedet er anordnet utvendige gjenger med forskjellige stigninger, over hvilke det er skrudd en forbindelsesmutter med øvre innvendige gjenger og nedre innvendige gjenger som hver griper inn i de utvendige gjenger,

og midler for sentrering og dreiesikring av de to veievstang-deler i området ved det andre delingssted.

Fra US-PS 1 417 307 er det kjent en slik veivstang, hvis nedre veivstangdel bærer en tapp som griper inn i den øvre veivstangdels nedre ende utformet som hylse. Ved tiltrekking av forbindelsesmuttrene innstilles den nedre lagerskål i veivstanghodet med tappen overfor den øvre lagerskål. Forbindelsesmutteren må deretter fastsettes ved hjelp av to låse-skruer. Denne veivstang kan kraftsluttende bare oppta trykk-krefter, altså f.eks. tenningskrefter. For anvendelse i store dieselmotorer, som arbeider etter firetaktsprosessen, hvor det altså inntreffer strekkbelastende massekrefter i veivstangen ved hvert andre stempelslag, er denne veivstang ikke egnet, da det mellom tappen og den nedre lagerskål oppstår klaring, som fører til en slitasje som ikke kan tolereres. Videre innvirker deformasjoner av den øvre veivstangdel, som fremkalles av tenningskrefter, umiddelbart på de utvendige gjenger.

Fra DD-PS 111 965 er det kjent en veivstang egnet for store dieselmotorer av firetakttypen. Det andre delingssted ligger omtrent i midten av veivstangen. Forbindelsen mellom de to veivstangdeler skjer via flere anordnede befestig-elsesskruer som gjennomtrenger en forbindelsesflens rundt veivstangen. Bortsett fra at det ved denne veivstang må til-trekkes et stort antall skruer, må det også forutses et tilstrekkelig demonteringsrom for forbindelsesskruene oppover. Delingsstedet må derfor være anordnet i en tilstrekkelig avstand fra veivstanghodet. Videre blir veivstangens diameter i området ved skrueforbindelsen stor, slik at bare en forholdsvis liten vinkel er realiserbar mellom sylinderlengdeaksen og veivstanglengdeaksen, uten at veivstangen støter mot sylinder-foringens underkant i området ved skrueforbindelsen.

Formålet med oppfinnelsen er å tilveiebringe en skrueforbindelse for en flerdelt veivstang som er driftsikker, enkel å montere, og har små byggemål, hvor det kan tilveie-bringes tilstrekkelige forspenningskrefter for å beherske vekselbelastningene som inntreffer på en sikker måte.

Ifølge oppfinnelsen oppnås dette formål ved hjelp av en flerdelt veivstang med det gitte konstruksjonskjennetegn i den karakteriserende del av krav 1. Fordelaktige utførelses-former er angitt i underkravene.

En veivstang utformet ifølge oppfinnelsen gir en meget liten stempeldemonteringshøyde, da delingsstedet er anordnet umiddelbart under veivstanghodet. På grunn av anvend-elsen av en forbindelsesmutter er veivstangens ytterdiameter liten i dette område. Ved en foregitt slaglengde er derfor den tillatte vinkel mellom sylinderlengdeaksen og veivstanglengdeaksen større enn ved anordningen ifølge DD-PS 111 965. Veivstangen kan derfor være kort. På grunn av at det fremkommer også en liten motorhøyde. På grunn av den lille masse av delene for den øvre veivstangforbindelse sammenliknet med veivstangen ifølge DD-PS 111 965 fremkommer også mindre roterende og osilerende massekrefter.

Oppfinnelsen skal beskrives nærmere i det følgende

i forbindelse med et utførelseseksempel og under henvisning til tegningene, der fig. 1 er et riss av en utformet stempel-stang for en stor dieselmotor ifølge oppfinnelsen som viser forbindelsesområdet mellom de to veivstangdeler, fig. 2 er et fullstendig sideriss av veivstangen på fig. 1 før forbindelse av de to veivstangdeler, fig. 3 er et sideriss av veivstangen på fig. 2 etter forbindelse av de to veivstangdeler.

På tegningene er det fremstilt en flerdelt stempel-stang som danner forbindelsesledd mellom en stor dieselmotors veivaksel og et sylinderstempel og har samlet henvisningstall 1. Denne veivstang 1 er delt i området med et første delingsted 2 (se fig. 3) i området ved veivtapplageret. Samtidig er et lagerdeksel 3 som danner den nedre lagerhalvdel festet til en øvre lagerhalvdel 5 ved hjelp av strekkskruer 4, hvilken lagerhalvdel 5 er anordnet på den nedre del 6 av den todelte veivstang.

Veivstangens 1 deler 3 og 5 griper om en veivtapp 9 på en veivaksel i en stor dieselmotor som ikke skal beskrives i det følgende, via en glidelagerhylse 8 bestående av to halvdeler innsatt i en tverrboring 7. Det andre delingsted 10 på veivstangen 1 ligger i området på veivstangen ved hvilket dennes øvre del 11, som bærer en stempelbolt via et veivstanghode 14 som griper om en glidelagerforing 13, er forbundet med den nedre del 6 av veivstangen via en skrueforbindelse. Begge veivstangdeler 6 og 11 har på sine mot hverandre vendte frontsider plane anleggsflater 15, 16 stående loddrett på veivstanglengdeaksen, via hvilke de to veivstangdeler 6 og 11 ligger mot hverandre etter tiltrekking av skrueforbindeIsen.

Det andre delingsted 10 på veivstangen 1 ligger - som vist på tegningene - nær overgangen fra veivstangen 6,11 til veivstanghodet 14. Skrueforbindelsen for de to veivstangdeler er derved karakterisert ved det som fremlegges i det følgende.

Ovenfor det andre veivstangdelingsted 10 er det, noe tilbaketrukket fra dette, på den øvre veivstangdel 11 en første flens 18 med større diameter overfor stammen 17 med utvendige gjenger 19.

Nedenfor det andre veivstangdelingsted 10 er det, noe tilbaketrukket fra dette, på den nedre veivstangdel 6

en andre flens 21 overfor stammen 20 med større diameter med utvendige gjenger 22. De utvendige gjenger 22 på flensen 21 har en annen stigning enn de utvendige gjenger 19 på flensne 18.

De to veivstangdeler 6 og 11 ,er forbundet løsbare med hverandre ved hjelp av en forbindelsesmutter 23. Forbindelsesmutteren 23 er forsynt med øvre.innvendige gjenger 24 og nedre innvendige gjenger 26 adskilt fra de øvre innvendige gjenger ved hjelp av et steg 25. Forbindelsesmutteren 23 griper samtidig med sine øvre innvendige gjenger 24 om utvendige gjenger 19 på den øvre flens 18 og med sine nedre innvendige gjenger 26 om de utvendige gjenger 22 på den nedre flens 21. Som følge av de forskjellige gjengestignin-ger, imidlertid med samme dreieretning, beveges begge veivstangdeler 6 og 11 mot hverandre ved tiltrekking av forbindelsesmutteren 23 til de kommer til anlegg mot hverandre med sine frontsidige anleggsflater 15 og 16.

For å sikre en stillingsriktig samordning av de to veivstangdeler 6 og 11 under forbindelsesforløpet og under drift, er det i området ved det andre veivstangdelingsted 10 midler for sentrering og dreiesikring av de to veivstangdeler 6 og 11.

I det fremstilte utførelseseksempel er det som middel for sentrering av de to veivstangdeler 6, 11 på en av disse, her veivstangdelen 6, anordnet en sentrisk sentreringstapp 27 (se fig. 2) som rager over anleggsflaten 15, hvilken sentreringstapp 27 griper formsluttende inn i en sentrisk blindhullsboring 28 på den andre veivstangdel, her veivstangdelen 11. Som middel for dreiesikring av de to veivstangdeler 6, 11 er det i det fremstilte utførelseseksempel anordnet eksentriske, med hverandre fluktende, akseparallelle blindhullsboringer 29, 30 i de to veivstangdeler 6, 11, såvel som en i disse blindhullsboringer formsluttende inngri-pende dreiesikringsstift 31. Herved sikres det at gjennom-gangsboringene 32 for stempelbolten 12 og 33 for veivaksel-tappen 9 er anordnet akseparallelt med hverandre og på den annen side at de plane sideflater 34, 35 på veivstanghodet 14 er anordnet parallelt med sideflatene 36, 37 på veivstangen 1 i området ved veivtapplageret 3, 5.

Stigningen på de utvendige gjenger 19 på den øvre flens 18 og stigningen på de øvre innvendige gjenger 24 på forbindelsesmutteren 23 er omtrent 50% større enn stigningen på de utvendige gjenger 22 på flensen 21 og de nedre innvendige gjenger 26 på forbindelsesmutteren 23. I praktisk til-felle kan det anvendes fingjenger med en stigning på 6 mm på den ene side og 4 mm på den andre side.

Steget 25 som er anordnet mellom de to innvendige gjenger 24 og 26 på forbindelsesmutteren 23 har en veggtykkelse som er mindre enn i gjengeområdet. Steget 25 danner følgelig en strekksone for sikring av en vedvarende høy press-kraft ved et foregitt tiltrekkingsmoment også ved motordrift, med de to veivstangdeler 6, 11 presset mot hverandre via deres frontsidige anleggsflater 15, 16.

På fordelaktig måte er det på den nedre veivstangdel 6 nedenfor flensen 21 der noe tilbaketrukket fra denne anordnet en oppfangerflens 38 overfor denne med noe større diameter for forbindelsesmutteren 23. Samtidig er avstanden mellom flensens 21 underside 39 og oppfangerflensens 38 overside 40 noe større enn den aksiale lengde av de øvre innvendige gjenger 24 på forbindelsesmutteren 23. Herved er det sikret at det etter løsing av forbindelsesmutteren 23 og avskruing av den samme så langt til denne kommer til anlegg på oppfangerflensen 28 - som vist på fig. 2 - ikke lenger er noen gjengeforbindelse mellom forbindelsesmutterens 23 øvre innvendige gjenger 24 og de utvendige gjenger 19 på flensen 18 på den øvre veivstangdel 11, og at dermed sylinderstemplet samt øvre veivstangdel 6 er demonterbare oppover gjennom den tilhørende sylinder. Oppfangerflensen 38 er dannet med utad vendte flater,f.eks. flater 41 (se fig. 3), som tjener til fordreiningsikker påsetting av et tiltrekkingsverktøy for forbindelsesmutteren 23.

Langs periferien av veivstanghodet 14 såvel som på oversiden 40 av oppfangerflensen 38 kan det være anordnet måleflater 42, 43 stående loddrett på veivstanglengdeaksen, hvilke måleflater 42, 43 tjener til påsetting av et kontrollinstrument for måling av avstanden etter tiltrekking hhv. løsing av forbindelsesmutteren 23.

I en foretrukket utførelsesform er såvel flensen 18 på den øvre veivstangdel 11 som også flensen 21 på den nedre veivstangdel 6 forsynt med den samme utvendige diameter.

Fotsirkeldiameteren for de to utvendige gjenger 19 og 22 har en størrelse, som tilsvarer omtrent 0,4 ganger diameter av det tilhørende sylinderstempel.

Forbindelsesmutteren 23 har utad vendte flater tilgjengelig utenfra for en formsluttende påsetting av et til-trekkings- hhv. løseverktøy og en glippfri dreiing.

Forøvrig har forbindelsesmutteren 23 fortrinnsvis en lengde som omtrent tilsvarer 0,4 ganger diameteren av det tilhørende sylinderstempel. Forbindelsesmutterens 23 utvendige diameter har fortrinnsvis en størrelse som omtrent tilsvarer 0,5 - 0,6 ganger diameteren av det tilhørende sylinderstempel.

Ved fullstendig mot hverandre liggende veivstangdeler 6 og 11 såvel som fullstendig tiltrukket forbindelsesmutter 23, er det mellom dens underkant 44 og stempelboltens 12 midtakse en avstand som fortrinnsvis tilsvarer omtrent 0,8 - 0,9 ganger diameteren av det tilhørende sylinderstempel.

Med veivstangen ifølge oppfinnelsen er alle formål ifølge krav oppfyllbare. Etter løsing av forbindelsesmutteren 23 er en demontering av sylinderstemplet ut av sylinderen oppover lett mulig ved minst mulig stempeldemonteringsh0y.de. Veivstangforbindelsen ifølge oppfinnelsen er forholdsvis kort og har en forholdsvis liten diameter slik at det oppnås en stor anslagsvinkel og dermed er også en forholdsvis liten motorbyggehøyde mulig ved liten veivstanglengde. Ved at det andre delingsted på veivstangen og at skrueforbindelsen for de to veivstangdeler ligger forholdsvis nær mot veivstanghodet, opptrer det under motordrift som følge av den forholdsvis korte vektarm også fortrinnsvis små roterende og oscil-lerende massekrefter. Skrueforbindelsen for de to veivstangdeler ligger dessuten utenfor tenningskraftinnflydelser. Veivstangen ifølge oppfinnelsen er bygget meget robust og tillater dessuten en overføring av de største tenningstrykk i størrelsesorden på over 150 bar. Betinget ved den forholdsvis korte lengde av veivstangen ifølge oppfinnelsen tillater dette også en realisering av et størst mulig slag-borings-forhold i forbindelse med den oppnådde forholdsvis store anslagsvinkel oc og dermed en langslagsmctor, som igjen mulig-gjør en gunstig motorvirkningsgrad.

Claims (12)

1. Flerdelt veivstang som danner forbindelsesledd mellom en veivaksel og et stempel i en stor dieselmotor med et første delingssted i området ved veivtapplageret, hvor et lagerdeksel som danner den nedre lagerhalvdel ved hjelp av strekkskruer er festet til en øvre lagerhalvdel anordnet på den nedre del av den todelte veivstang, og med et andre delingssted beliggende nær stempelbolt-lagerhylsen, idet det på begge sider av delingsstedet er anordnet utvendige gjenger med forskjellige stigninger, over hvilke det er skrudd en forbindelsesmutter (23) med øvre innvendige gjenger (24) og nedre innvendige gjenger (26) som hver griper inn i de utvendige gjenger, og midler (27, 28, 29, 30, 31) for sentrering og dreiesikring av de to veivstangdeler (6, 11) i området ved det andre delingsssted (10), KARAKTERISERT VED at delingsstedet (10) er anordnet nær overgangen mellom veivstangskaftet (11) og veivstanghodet (14), den øvre (11) og nedre veivstangdel ( 6) ligger an mot hverandre via plane anleggsflater (15, 16) som forløper loddrett på deres akser og strekker seg over hele stangtverrsnittet, de to utvendige gjenger (19, 22) er hver anordnet ved en flens på veivstangdelene som har en større diameter enn stammen, og forbindelsesmutteren (23) mellom de to innvendige gjenger (24, 26) har et steg (25) med mindre veggtykkelse som danner en strekksone.

2. Flerdelt veivstang ifølge krav 1, KARAKTERISERT VED at stigningen av de utvendige gjenger (19) på den øvre flens (18) er omtrent 50% større enn stigningen av de utvendige gjenger (22) på den nedre flens (21).

3. Flerdelt veivstang ifølge krav 1 eller 2, KARAKTERISERT VED at såvel flensen (18) på den øvre veivstangdel (11) som flensen (21) på den nedre veivstangdel (6) har lik ytterdiameter.

4. Flerdelt veivstang ifølge ett av kravene 1-3, KARAKTERISERT VED at fotsirkeldiameteren av de to utvendige gjenger (19, 22) har en størrelse som omtrent tilsvarer 0,4 ganger diameteren av det tilhørende stempel.

5. Flerdelt veivstang ifølge ett av kravene 1-4, KARAKTERISERT VED at forbindelsesmutteren (23) har lengde som omtrent tilsvarer 0,4 ganger diameteren av det tilhørende stempel.

6. Flerdelt veivstang ifølge ett av kravene 1-5, KARAKTERISERT VED at forbindelsesmutterens (23) utvendige diameter har en størrelse som omtrent tilsvarer 0,5 - 0,6 ganger diameteren av det tilhørende stempel.

7. Flerdelt veivstang ifølge ett av kravene 1-6, KARAKTERISERT VED at det ved fullstendig mot hverandre liggende veivstangdeler (6, 11) og fullstendig tiltrukket forbindelsesmutter (23) er gitt en avstand mellom dens underkant (44) og midtaksen av stempelbolten (12) som går igjennom veivstanghodet (14), som omtrent tilsvarer 0,8 - 0,9 ganger diameteren av det tilhørende stempel.

8. Flerdelt veivstang ifølge ett av kravene 1-7, KARAKTERISERT VED at det som middel for sentrering av de to veivstangdeler (6, 11) på en av disse er anordnet en sentrisk sentreringstapp (27) som rager over anleggsflaten (15 hhv. 16) og på den andre veivstangdel er anordnet en sentrisk blind-hullboring (28) som sentreringstappen (27) griper formsluttende inn i, og at det som middel for dreiesikring av de to veivstangdeler (6, 11) i begge disse er anordnet eksentriske, mot hverandre fluktende, akseparalielie blindhullsboringer (29, 30) såvel som en dreiesikringsstift (31) som griper formsluttende inn i disse.

9. Flerdelt veivstang ifølge ett av kravene 1-8, KARAKTERISERT VED at det på den nedre veivstangdel (6) nedenfor den nedre flens (21), noe tilbaketrukket fra denne er anordnet en oppfangerflens (38) med litt større diameter for forbindelsesmutteren (23), idet avstanden mellom flensens (21) underside (39) og oppfangerflensens (38) overside (40) er noe større enn den aksielle lengde av forbindelsesmutterens øvre innvendige gjenger (24), slik at det ved løsing av sistnevnte og avskruing av den samme frem til oppfangerflensen (38) ikke lenger er noen gjengeforbindelse mellom forbindelsesmutterens (23) øvre innvendige gjenger (24) og den øvre flens (18) utvendige gjenger (19) og at deretter det tilsluttede stempel samt øvre veivstangdel (11) er demonterbare oppover gjennom den tilhørende sylinder.

10. Flerdelt veivstang ifølge krav 9, KARAKTERISERT VED at oppfangerflensen (38) er utformet med utad vendte flater, fortrinnsvis flater (41) for påsetting av et til-trekkings- hhv. løseverktøy for forbindelsesmutteren (23).

11. Flerdelt veivstang ifølge ett av kravene 1-10, KARAKTERISERT VED at forbindelsesmutteren (23) er forsynt med utad vendte flater tilgjengelig utenfra for en formsluttende påsetting av et dreieledd på et tiltrekkings-løseverktøy og en glippfri overføring av dreiebevegelsen ved løsing eller tiltrekking .

12. Flerdelt veivstang ifølge ett av kravene 1-11, KARAKTERISERT VED at det langs periferien av veivstanghodet (14) og på oversiden (40) av oppfangerflensen (38) forefinnes loddrett på veivstanglengdeaksen stående måleflater (42, 43) for påsetting av et kontrollinstrument for måling av avstanden etter tiltrekking hhv. løsing av forbindelsesmutteren (23).