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Haupt-und Nebenpleuelstange für Y-Maschinen
Die Erfindung geht aus von einer Haupt- und Nebenpleuelstange für Kolbenmaschinen in V - Anord - nung mit einem V-Winkel gleich oder kleiner als 900, insbesondere für Brennkraftmaschinen. bei denen das Kurbelzapfenlager aus einem abnehmbaren am Hauptpleuelfuss befestigten Oberteil und einem Lager- deckel besteht und bei der die Nebenpleuelstange an dem Oberteil angelenkt ist.
Bei einer bekannten Haupt- und Nebenpleuelstange der im vorhergehendem Absatz erwähnten Art greifen die Pleuelschrauben nicht in den Pleuelfuss ein. Dieser ist vielmehr mit Hilfe von konischen Bol- zen, die parallel zur Lagerachse angeordnet sind, mit dem Oberteil verbunden. Ausserdem liegt der ebenfalls mit einem konischen Bolzen befestigte Anlenkbolzen der Nebenpleuelstange innerhalb des von den Pleuelschrauben begrenzten Bereiches. Diese Anordnung ergibt den Nachteil, dass zuerst die Anlenkung der Nebenpleuelstange gelöst werden muss, bevor die Haupt- und Nebenpleuelstangen durch ihre Zylinder herausgezogen werden können, was jedoch in diesem Fall nur nach Lösen aller vorerwähnten konischen Bolzen möglich ist.
Der Ausbau der Kolben wird dadurch sehr erschwert, wobei noch zu berücksichtigen ist, dass die Kurbelwangen und Gegengewichte einem Ausbau der konischen Bolzen im Weg sind, und dass die konischen Partien der Bolzen sehr fest sitzen müssen, wenn die Gas- und Massenkräfte einwand- frei übertragen werden sollen und daher in dem engen Kurbelraum sehr schwer zu lösen sind.
Es sind ausserdem noch Haupt- und Nebenpleuelstangen bekanntgeworden, bei denen die Nebenpleuelstange am Lagerdeckel des Kurbelzapfenlagers der Hauptpleuelstange angelenkt ist und bei denen die Teilungsebene des Lagerdeckels geneigt zur Längsachse der Hauptpleuelstange verläuft. Sowohl die Hauptpleuelstange als auch die Nebenpleuelstange können bei diesen bekannten Bauarten nach Lösen des Lagerdeckels durch die zugehörigen Zylinder herausgezogen werden, ohne dass die Anlenkverbindung zwischen Lagerdeckel und Nebenpleuelstange gelöst werden muss.
Diese Ausführungen weisen aber den Nachteil auf, dass die Lagerteilungsebene in der Hauptbelastungszone des Kurbelzapfenlagers liegt, so dass unter dem Einfluss des Lagerdruckes-Verschiebungen zwischen den Lagerhälften auftreten können, welche die meist sehr dünne Lagerschale nicht erträgt und die, auch wenn sie nur hunderstel Millimeter betragen, der Betriebssicherheit des Lagers gefährlich werden können. Um diese Gefahr zu verringern, ist es bei den vor- genanntel. Haupt- und Nebenpleuelstangen notwendig, die durch die Kräfte aus den Gasdrücken hoch beanspruchte Verbindung der Lagerhälften als Kerbverzahnung auszuführen, deren Zähne geläppt werden müssen, damit alle oder nahezu alle Zähne tragen. Diese Bearbeitung verursacht besonders bei Pleuelstangen grösserer Dieselmotoren einen ganz erheblichen Kostenaufwand.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die vorgenannten Nachteile zu vermeiden. Diese Aufgabe wird gemäss der Erfindung an einer Haupt-und Nebenpleuelstange der eingangs erwähnten Art dadurch gelöst, dass beidseits der Kurbelzapfenlagerbohrung in Ebenen senkrecht zur Lagerachse angeordnete Pleuelschrauben, von denen jede in je eine Bohrung des. Hauptpleuelfusses des Oberteiles und des Lagerdeckels eingesteckt bzw. eingeschraubt ist. Hauptpleuelfuss, Oberteil und Lagerdeckel zusammenhalten, wobei der Anlenkbolzen der Nebenpleuelstange ausserhalb des von den Pleuelschrauben begrenzten Bereiches liegt, so dass die Nebenpleuelstange zusammen mit dem Oberteil nach Ausbau der Pleuelschrauben durch den zugehörigen Zylinder herausgezogen werden kann.
Diese Massnahme bewirkt unter anderem, dass
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Lager-und Lagerschalenteilungsebene des Kurbelzapfenlagers mindestens annähernd zusammenfallen können und dass die Ansätze, welche die Schubkräfte in den Teilungsebenen des Kurbelzapfenlagers auf- zunehmen haben, nicht die Steifigkeit wie bei den bekannten Bauarten mit Kerbverzahnung aufweisen müssen, d. b. als einfache einzelne Absätze ausgeführt werden können, die fertigungstechnisch keine ) Schwierigkeiten bieten.
Ausserdem lassen sich, da die Breite des Oberteiles senkrecht zur Lagerachse ge- messen bei der erfindungsgemässen Lösung keinen Einfluss auf die Ausbaumöglichkeit der Nebenpleuel- stange ausübt, im Verhältnis zum Kolbendurchmesser sehr dicke Kurbelzapfen (Karbelzapfen-Kolben- durchmesser) ausführen, was angesichts der ständig wachsenden Arbeitsdrücke von grosser Bedeutung ist.
Die übliche für das Bohren der Schraubenlöcher vorteilhafte Anordnung der Pleuelstangenschrauben ) senkrecht zur Teilungsebene des Kurbelzapfenlagers kann beibehalten werden, wenn die Teilungsebenen zwischen Oberteil und Hauptpleuelfuss sowie zwischen Oberteil und Lagerdeckel parallel zur Lagerachse und parallel zueinander sowie geneigt zur Längsachse der Hauptpleuelstange verlaufen.
Eine Verminderung der Schubkraft aus den Arbeitsdrücken in der Teilungsebene des Kurbelzapfen- lagers ergibt sich, wenn die Teilungsebene zwischen Oberteil und Hauptpleuelfuss sowie zwischen Oberteil und Lagerdeckel parallel zur Lagerachse sowie senkrecht zur Längsachse der Hauptpleuelstange ver- läuft.
Kleine Abmessungen des Hauptpleuelfusses und damit ein günstiges Verhältnis von Kurbelzapfen- durchmesser zu Kolbendurchmesser sowie eine günstige Lage des Anlenkpunktes der Nebenpleuelstange beiV-Winkeln in der Gegend von 450 ergeben sichdadurch, dass diedemAnlenkpunkt für die Nebenpleuelstange benachbarte Pleuelschraube in einer zur Lagerachse parallelen, zur Längsachse der Hauptpleuelstan- ge geneigten Ebene liegt.
Die Abmessungen des Pleuelfusses können weiterhin noch dadurch verringert werden, dass die Pleuel- schrauben in zwei zur Lagerachse parallelen, zur Längsachse der Hauptpleuelstange geneigten vorzugswei- se spiegelbildlichen Ebenen angeordnet sind.
Zweckmässig greift der Oberteil des Kurbelzapfenlagers mit einem Ansatz über den Hauptpleuelfuss mindestens an der der Nebenpleuelstange zugewendeten Seite und mit einem oder zwei Absätzen über den
LagerdeckeL'Dadurch wird erreicht, dass die Breite des Oberteiles senkrecht zur Lagerachse gemessen und damit der Kurbelzapfendurchmesser im Verhältnis zum Kolbendurchmesser sehr gross sein kann, ohne dass die Möglichkeit des Ausbaues der Nebenpleuelstange durch den Zylinder beeinträchtigt wird.
Der Zusammenbau des Kurbelzapfenlagers im Kurbelgehäuse wird dadurch erleichtert, dass vorzugs- weise an der der Nebenpleuelstan e abgewendeten Seite des Hauptpleuelfusses eine Halteschraube vorge- sehen ist, die in den Oberteil des Kurbelzapfenlagers eingreift und zum Zusammenhalten beider Teile beim Einbau der Pleuelschrauben und des Lagerdeckels führt.
In der Zeichnung sind drei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt, u. zw. zeigen Fig. 1 eine
Ausführungsart, bei der die Teilungsebene des Kurbelzapfenlagers geneigt zur Längsachse der Hauptpleuel- stange verläuft, Fig. 2 eine Ausführung, bei der die vorerwähnte Teilungsebene senkrecht zur Längsachse der Hauptpleuelstange verläuft und bei der die dem Anlenkpunkt der Nebenpleuelstange benachbarte
Pleuelschraube schräg zur Längsachse der Hauptpleuelstange liegt. Fig. 3 eine Ausführung, die der Bauart nach Fig. 2 entspricht, mit dem Unterschied, dass die Pleuelschrauben beidseits des Kurbelzapfens schräg zur Längsachse der Hauptpleuelstange angeordnet sind.
Fig. 4 zeigt einen Schnitt längs der Achse der
Hauptpleuelstange inFig. 2 mit Blick in Richtung auf die linken Pleuelschrauben, wobei die mittlere Hal- teschraube der Übersichtlichkeit halber weggelassen worden ist.
An der Hauptpleuelstange 1 ist der Oberteil 2, der zusammen mit den Lagerschalenhälften 3 und 4 und dem Lagerdeckel 5 das Kurbelzapfenlager einer Brennkraftmaschine mit V-Anordnung der Zylinder bildet, mit Hilfe der Pleuelschrauben 6 und 7. befestigt. Der V-Winkel beträgt bei dem dargestellten Bei- spiel 450, kann aber auch Werte bis zu 90 annehmen. Es können jeweils eine oder zwei Pleuelschrauben
6 und 7 in einer zur Lagerachse 8 parallelen Ebene vorgesehen werden. Die Teilungsebene 9 zwischen
Oberteil 2 und Hauptpleuelfuss 10 kann geneigt oder senkrecht zur Längsachse 11 der Hauptpleuelstange 1 verlaufen, ebenso die Teilungsebene 12 zwischen Oberteil 2 und Lagerdeckel 5. Die Pleuelschraube 6, die dem Anlenkpunkt13 derNebenpleuelstange14 benachbart ist, kann in einer geneigt zur Längsachse 11 verlaufenden Ebene liegen.
Die Pleuelschraube 7 kann ebenfalls in einer zur Achse 11 geneigten Ebene liegen, u. zw. entweder parallel zur Schraube 6 oder spiegelbildlich zur Schraube 6,. wobei die Achse 11 die Symmetrieachse bildet. Die Schraube 7 kann auch parallel zur Achse 11 angeordnet sein. An dem Oberteil 2 befindet sich ein etwa halbkreisförmiger Lappen 15, der von der Nebenpleuelstange 14 umfasst wird und den Anlenkbolzen 16 aufnimmt. Der Oberteil 2 greift mindestens mit dem Absatz 17, welcher der Nebenpleuelstange benachbart ist, über den Hauptpleuelfuss 10. Es kann aber auch noch ein weiterer
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Absatz 18 über den Hauptpleuelfuss 10 greifen. Der Oberteil 2 greift ferner mit den Absätzen 19 und 20 oder mit einem von beiden über den Lagerdeckel5.
Die Schraube 21, die vorzugsweise an der der Neben- pleuelstange 14, abgewendeten Seite angeordnet ist, greift in denOberteil 2 ein und dient zum Zusam- menhalten von Hauptpleuelfuss 10 und Oberteil 2, damit der Lagerdeckel 5 sowie die Schrauben 6 und 7 i leicht eingebaut werden können. Die Breitenabmessungen des Hauptpleuelfusses 10 und des Oberteiles 2 sind so gewählt, dass beide Teile, letztere mit der Nebenpleuelstange 14 durch den Anlenkbolzen 16 ver- bunden, zusammen mit den Kolben 22 durch die nicht gezeigten Zylinder herausgezogen werden kön- nen. Dabei wird der Oberteil 2 selbstverständlich in die gUnstigste Lage zur Nebenpleuelstange 14 ge- schwenkt.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Haupt- und Nebenpleuelstange für Kolbenmaschinen in V-Anordnung mit einem V-Winkel gleich oder kleiner als 900, insbesondere für Brennkraftmaschinen, bei der das Kurbelzapfenlager aus einem abnehmbaren, am Hauptpleuelfuss befestigten Oberteil und einem Lagerdeckel besteht und bei der die
Nebenpleuelstange an dem Oberteil angelenkt ist, dadurch gekennzeichnet, dass beidseits der Kurbel- zapfenlagerbohrung in Ebenen senkrecht zur Lagerachse (8) angeordnete Pleuelschrauben (6, 7), von de- nen jede in je eine Bohrung des Hauptpleuelfusses (10) des Oberteiles (2) und des Lagerdeckels (5) einge- steckt bzw.
eingeschraubt ist, Hauptpleuelfuss, Oberteil und Lagerdeckel zusammenhalten, wobei der
Anlenkbolzen (16) der Nebenpleuelstange (14) ausserhalb des von den Pleuelschrauben begrenzten Berei- ches liegt, so dass die Nebenpleuelstange zusammen mit dem Oberteil nach Ausbau der Pleuelschrauben durch den zugehörigen Zylinder herausgezogen werden kann.
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Main and secondary connecting rods for Y machines
The invention is based on a main and secondary connecting rod for piston engines in a V arrangement with a V angle equal to or less than 900, in particular for internal combustion engines. in which the crank pin bearing consists of a removable upper part attached to the main connecting rod foot and a bearing cover and in which the secondary connecting rod is hinged to the upper part.
In a known main and secondary connecting rod of the type mentioned in the previous paragraph, the connecting rod bolts do not engage in the connecting rod base. Rather, this is connected to the upper part with the aid of conical bolts which are arranged parallel to the bearing axis. In addition, the pivot bolt of the secondary connecting rod, which is also fastened with a conical bolt, lies within the area bounded by the connecting rod bolts. This arrangement results in the disadvantage that the articulation of the secondary connecting rod must first be released before the main and secondary connecting rods can be pulled out through their cylinders, which in this case is only possible after releasing all the aforementioned conical bolts.
This makes it very difficult to remove the pistons, although it must also be taken into account that the crank webs and counterweights are in the way of removing the conical bolts, and that the conical parts of the bolts must be very tight when the gas and inertia forces work properly to be transferred and are therefore very difficult to solve in the narrow crankcase.
There are also main and secondary connecting rods are known in which the secondary connecting rod is hinged to the bearing cap of the crank pin bearing of the main connecting rod and in which the division plane of the bearing cap is inclined to the longitudinal axis of the main connecting rod. In these known designs, both the main connecting rod and the secondary connecting rod can be pulled out through the associated cylinder after the bearing cover has been loosened, without the articulation between the bearing cover and the secondary connecting rod having to be released.
However, these designs have the disadvantage that the bearing division plane lies in the main load zone of the crank pin bearing, so that, under the influence of the bearing pressure, displacements between the bearing halves can occur which the mostly very thin bearing shell cannot bear, even if they are only hundredths of a millimeter can endanger the operational safety of the warehouse. To reduce this risk, it is the case with the aforementioned. Main and secondary connecting rods are necessary to design the connection of the bearing halves, which is highly stressed by the forces from the gas pressures, as serrations, the teeth of which have to be lapped so that all or almost all of the teeth bear. This machining causes a very considerable expense, especially in the case of connecting rods of larger diesel engines.
The object of the invention is to avoid the aforementioned disadvantages. This object is achieved according to the invention on a main and secondary connecting rod of the type mentioned in that on both sides of the crank pin bearing bore in planes perpendicular to the bearing axis, connecting rod screws are inserted or screwed into a bore of the main connecting rod foot of the upper part and the bearing cover is. Hold the main connecting rod foot, upper part and bearing cover together, with the pivot pin of the secondary connecting rod lying outside the area bounded by the connecting rod screws, so that the secondary connecting rod can be pulled out together with the upper part after the connecting rod bolts have been removed through the associated cylinder.
Among other things, this measure has the effect that
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Bearing and bearing shell division plane of the crank pin bearing can coincide at least approximately and that the approaches which have to absorb the shear forces in the division planes of the crank pin bearing do not have to have the rigidity as in the known types with serration, d. b. can be carried out as simple individual paragraphs that do not present any difficulties in terms of production technology.
In addition, since the width of the upper part measured perpendicular to the bearing axis does not have any influence on the expansion option of the secondary connecting rod in the solution according to the invention, crank pins (carbide pin-piston diameter) that are very thick in relation to the piston diameter can be implemented increasing working pressures is of great importance.
The usual arrangement of the connecting rod bolts, which is advantageous for drilling the screw holes, perpendicular to the dividing plane of the crank pin bearing can be retained if the dividing planes between the upper part and the main connecting rod and between the upper part and the bearing cover run parallel to the bearing axis and parallel to each other and inclined to the longitudinal axis of the main connecting rod.
A reduction in the thrust from the working pressures in the dividing plane of the crank pin bearing results when the dividing plane between the upper part and the main connecting rod and between the upper part and the bearing cover runs parallel to the bearing axis and perpendicular to the longitudinal axis of the main connecting rod.
Small dimensions of the main connecting rod and thus a favorable ratio of crank pin diameter to piston diameter as well as a favorable position of the articulation point of the secondary connecting rod at V-angles in the area of 450 result from the fact that the connecting rod screw adjacent to the articulation point for the secondary connecting rod is in a parallel to the bearing axis, to the longitudinal axis of Main connecting rod is inclined plane.
The dimensions of the connecting rod base can furthermore be reduced in that the connecting rod bolts are arranged in two planes that are parallel to the bearing axis and inclined to the longitudinal axis of the main connecting rod, preferably mirror-inverted planes.
The upper part of the crank pin bearing expediently engages with a shoulder over the main connecting rod foot at least on the side facing the secondary connecting rod and with one or two shoulders over the
Bearing coverL 'This ensures that the width of the upper part is measured perpendicular to the bearing axis and thus the crank pin diameter can be very large in relation to the piston diameter, without the possibility of removing the auxiliary connecting rod being impaired by the cylinder.
The assembly of the crank pin bearing in the crankcase is facilitated by the fact that a retaining screw is provided, preferably on the side of the main connecting rod foot facing away from the secondary connecting rod, which engages the upper part of the crank pin bearing and holds both parts together when installing the connecting rod bolts and the bearing cap .
In the drawing, three embodiments of the invention are shown, u. Between Fig. 1 show a
An embodiment in which the dividing plane of the crank pin bearing runs inclined to the longitudinal axis of the main connecting rod, FIG. 2 shows an embodiment in which the aforementioned dividing plane runs perpendicular to the longitudinal axis of the main connecting rod and in which the one adjacent to the articulation point of the secondary connecting rod
Connecting rod screw is inclined to the longitudinal axis of the main connecting rod. 3 shows an embodiment which corresponds to the design according to FIG. 2, with the difference that the connecting rod screws are arranged on both sides of the crank pin at an angle to the longitudinal axis of the main connecting rod.
Fig. 4 shows a section along the axis of
Main connecting rod in Fig. 2 with a view towards the left connecting rod bolts, the center retaining bolt having been omitted for the sake of clarity.
The upper part 2, which, together with the bearing shell halves 3 and 4 and the bearing cap 5, forms the crank pin bearing of an internal combustion engine with a V arrangement of the cylinders, is attached to the main connecting rod 1 with the aid of the connecting rod bolts 6 and 7. In the example shown, the V angle is 450, but can also assume values of up to 90. One or two connecting rod bolts can be used
6 and 7 are provided in a plane parallel to the bearing axis 8. The division plane 9 between
The upper part 2 and main connecting rod 10 can be inclined or perpendicular to the longitudinal axis 11 of the main connecting rod 1, as can the division plane 12 between the upper part 2 and the bearing cap 5. The connecting rod screw 6, which is adjacent to the articulation point 13 of the secondary connecting rod 14, can lie in a plane inclined to the longitudinal axis 11.
The connecting rod screw 7 can also lie in a plane inclined to the axis 11, u. between either parallel to screw 6 or mirror image to screw 6 ,. the axis 11 forming the axis of symmetry. The screw 7 can also be arranged parallel to the axis 11. On the upper part 2 there is an approximately semicircular tab 15 which is encompassed by the secondary connecting rod 14 and which receives the pivot pin 16. The upper part 2 engages at least with the shoulder 17, which is adjacent to the secondary connecting rod, over the main connecting rod foot 10. However, another one can also be used
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Grab paragraph 18 over the main connecting rod foot 10. The upper part 2 also engages with paragraphs 19 and 20 or with one of the two over the bearing cover5.
The screw 21, which is preferably arranged on the side facing away from the secondary connecting rod 14, engages in the upper part 2 and is used to hold the main connecting rod 10 and upper part 2 together so that the bearing cover 5 and the screws 6 and 7i are easily installed can be. The width dimensions of the main connecting rod 10 and the upper part 2 are selected so that both parts, the latter connected to the auxiliary connecting rod 14 by the pivot pin 16, can be pulled out together with the piston 22 through the cylinders (not shown). The upper part 2 is of course pivoted into the most favorable position for the secondary connecting rod 14.
PATENT CLAIMS:
1. Main and secondary connecting rods for piston engines in a V arrangement with a V angle equal to or less than 900, in particular for internal combustion engines in which the crank pin bearing consists of a removable upper part attached to the main connecting rod and a bearing cover and in which the
The secondary connecting rod is articulated to the upper part, characterized in that connecting rod bolts (6, 7) arranged on both sides of the crank pin bearing bore in planes perpendicular to the bearing axis (8), each of which is inserted into a respective bore in the main connecting rod foot (10) of the upper part (2 ) and the bearing cover (5) inserted or
is screwed in, hold the main connecting rod foot, upper part and bearing cover together, with the
The pivot bolt (16) of the connecting rod (14) lies outside the area bounded by the connecting rod bolts, so that the connecting rod can be pulled out together with the upper part after the connecting rod bolts have been removed through the associated cylinder.