Ungeteilte Pleuelstange aus Leichtmetall für schnell laufende Kolbenmaschinen
Die Pleuelstange ist insbesondere bei Brennkraftkolbenmaschinen während des Betriebes
hohen Wechselbeanspruchungen unterworfen, und zwar wird sie einerseits durch die
Verbrennungsgase auf Druck und Knickung in beiden Ebenen, andererseits. durch die
Massenkräfte des Kolbens und der Stange auf Zug und Biegung beansprucht. Bei schnell
laufenden Motoren übertreffen die Massenkräfte der Größe nach die bei der Verbrennung
frei werdenden Drücke, so daß bei dieser Gattung von Motoren die Pleuelstange neben
Biegebeanspruchungen vor allem größeren Zugkräften. als Druck- und Knickkräften:
ausgesetzt ist.Undivided connecting rod made of light metal for high-speed piston engines
The connecting rod is particularly important in internal combustion piston engines during operation
subject to high alternating stresses, on the one hand by the
Combustion gases on pressure and buckling in both planes, on the other hand. through the
Mass forces of the piston and the rod stressed in tension and bending. At fast
Running engines are larger than the inertia forces during combustion
released pressures, so that the connecting rod next to this type of engine
Bending loads, especially larger tensile forces. as compressive and buckling forces:
is exposed.
Pleuelstangen, die nicht aus Leichtmetall bestehen und deren Schaft
flach und vorzugsweise mit rechteckigem Querschnitt ausgebildet ist, wobei die Übergänge
zum Pleuelauge und Pleuelfuß mit scharfen Abrundungen versehen sind, sind bekannt.Connecting rods that are not made of light metal and their shaft
is flat and preferably with a rectangular cross-section, the transitions
to the connecting rod eye and connecting rod foot are provided with sharp roundings, are known.
Aber auch Pleuelstangen aus Leichtmetall sind bekannt. Sie werden
in langsamer Formgebung als Preßstücke hergestellt und weisen. einen profilierten
Schaft, in der Regel im Querschnitt ein Doppel-T-Profil oder etwa ein solches, auf.
Wenn auch bei der Konstruktion der Gesenkform zur Herstellung solcher Pleuel besonders
darauf geachtet wird, daß sich in dem fertig gepreßten Pleuel links und rechts der
Einmündung des Schaftes in den Pleuelfuß eine sauber durchlaufende Werkstoffaser
ergibt, so hat sich doch bei vorgenommenen Versuchen herausgestellt, daß durch den
Preßvorgang sich in der Mittelebene des Leichtmetallpleuels zopfartige Verwerfungen
des Faserverlaufes bilden, ja sogar Haarrisse entstehen, die im Betrieb zu Dauerbrüchen
führen können. Dies insbesondere deswegen., weil an den verhältnismäßig scharfen,
wenn auch abgerundeten Übergängen - die durch die Doppel-T-Profilierung als solche
entstehen -vom Schaft zum Pleuelkopf einerseits und zum Pleuelfuß andererseits.
während des Betriebes hohe Spannungsspitzen auftreten, die die Bruchgefahr erhöhen.But connecting rods made of light metal are also known. you will be
produced in slow molding as pressed pieces and have. a profiled one
Shank, usually a double-T profile or something like that in cross section.
Albeit especially in the construction of the die form for the production of such connecting rods
Care is taken that in the finished pressed connecting rod the left and right
The cone of the shaft in the connecting rod is a clean, continuous material fiber
results, it has been found in experiments that have been made that through the
Pressing process in the center plane of the light metal connecting rod-like warps
in the course of the fibers, even hairline cracks that lead to fatigue fractures during operation
being able to lead. This in particular because of the relatively sharp,
albeit rounded transitions - the result of the double-T profile as such
arise from the shaft to the connecting rod head on the one hand and to the connecting rod foot on the other.
high voltage peaks occur during operation, which increase the risk of breakage.
Um die vorstehend genannten Nachteile zu vermeiden, wird nach der
Erfindung eine aus. Leichtmetall bestehende ungeteilte, in langsamer Formgebung
als Preßstück hergestellte Pleuelstange für schnell laufende Kolbenmaschinen vorgeschlagen,
die gekennzeichnet ist durch einen unverrippten, allseits abgerundeten flachen Schaft,
dessen bogenförmige Übergänge zum Pleuelfuß und Pleuelkopf am ganzen Umfang große
Krümmungsradien aufweisen.In order to avoid the disadvantages mentioned above, after the
Invention one out. Light metal existing undivided, in slow shape
proposed as a pressed connecting rod for high-speed piston engines,
which is characterized by an unribbed, flat shaft that is rounded on all sides,
whose arcuate transitions to the connecting rod base and connecting rod head are large over the entire circumference
Have radii of curvature.
Durch den erfindungsgemäßen Vorschlag wird nicht nur ein Abbau der
Spannungsspitzen: zwischen dem Schaft und dem Fuß bzw. dem Kopf bewirkt und damit
die Bruchgefahr praktisch beseitigt, sondern es werden gleichzeitig die Anschaffungskosten
für die Preßwerkzeuge vermindert, die Herstellung der Pleuelstange selbst vereinfacht
und vor allen Dingen die Faserrichtung ungestört eingehalten bzw. ein idealer Faserverlauf
erzielt. Außerdem wird infolge des mit flachem und unverripptem Querschnitt ausgebildeten
Schaftes der Luftwiderstand des Pleuels auf ein Minimum herabgesetzt. In bezug auf
die Festigkeit ist der flach und unverrippt ausgebildete Pleuelschaft sowohl für
die auftretenden höheren, Zugkräfte als auch für die Knickkräfte gegenüber dem doppel-T-profilierten
Schaft in diesem Falle insofern nicht von Nachteil, als der wegen der erhöhten:
Zugkraft größer bemessene Schaftquerschnitt auch die Aufnahme der Knickkräfte gewährleistet.
Weiterhin ergibt der flache und unverrippte Querschnitt eine gute Aufnahme der Biegebeanspruchungen,
die insbesondere durch die Massenkräfte hervorgerufen werden.The proposal according to the invention not only reduces the
Tension peaks: caused between the shaft and the foot or the head and thus
the risk of breakage practically eliminated, but at the same time the acquisition costs
for the pressing tools reduced, the production of the connecting rod itself simplified
and above all, the grain direction is maintained undisturbed or an ideal grain flow
achieved. In addition, it is formed as a result of the flat and unribbed cross-section
Shaft the air resistance of the connecting rod is reduced to a minimum. In relation to
the strength is the flat and unribbed connecting rod shaft for both
the occurring higher tensile forces as well as for the buckling forces compared to the double-T-profiled
In this case, the shaft is not disadvantageous in that it is because of the increased:
Tensile force with a larger shaft cross-section also ensures the absorption of the buckling forces.
Furthermore, the flat and unribbed cross-section provides good absorption of the bending stresses,
which are caused in particular by the mass forces.
Durch die erfindungsgemäße Zusammenfassung der in Rede stehenden Merkmale
werden somit weitgehendst alle im Bereich des technisch Möglichen gelegenen Vorteile,
sowohl in herstellungstechnischer und festigkeitsmäßiger Hinsicht als auch in bezug
auf das Verhalten der Pleuelstange während des Betriebes, erzielt.By combining the features in question according to the invention
thus, to a large extent, all advantages that are technically possible are achieved,
both in terms of manufacturing technology and strength as well as in relation to
on the behavior of the connecting rod during operation.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes
dargestellt, und zwar zeigt Fig. 1 die Pleuelstange in Richtung auf ihre Breitseite,
Fig.2 eine um 90° verschwenkte Ansicht nach Fig. 1, Fig. 3 einen Schnitt III-III
nach Fig. 1.The drawing shows an exemplary embodiment of the subject matter of the invention
shown, namely Fig. 1 shows the connecting rod in the direction of its broad side,
2 shows a view according to FIG. 1 pivoted by 90 °, FIG. 3 shows a section III-III
according to Fig. 1.
Die Pleuelstange besteht aus Leichtmetall und wird in langsamer Formgebung
durch Pressen hergestellt. Wie insbesondere aus der Fig. 3 hervorgeht, ist der Schaft
1 der Pleuelstange flach, unverrippt und allseits
abgerundet gestaltet.
Die große Achse des flach gestalteten Schaftquerschnittes fällt mit der Umlaufebene
des Pleuels zusammen. Die jeweils bogenförmigen Übergänge A zum Pleuelfuß 2 und
B zum Pleuelkopf 3 des Schaftes 1 weisen am ganzen Umfang große Krümmungsradien
auf.The connecting rod is made of light metal and is slowly shaping
manufactured by pressing. As can be seen in particular from FIG. 3, the shaft is
1 of the connecting rod flat, unribbed and on all sides
rounded design.
The major axis of the flat shaft cross-section coincides with the plane of rotation
of the connecting rod together. The arcuate transitions A to the connecting rod 2 and
B to the connecting rod head 3 of the shaft 1 have large radii of curvature over the entire circumference
on.