DE1962116B2

DE1962116B2 - Pleuel, insbesondere Gabelpleuel von Kraftmaschinen

Info

Publication number: DE1962116B2
Application number: DE1962116A
Authority: DE
Inventors: Hans Dipl.-Ing. 7140 Ludwigsburg Mezger; Ferdinand Dipl.-Ing. 7000 Stuttgart Piech
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 1969-12-11
Filing date: 1969-12-11
Publication date: 1979-02-08
Also published as: JPS4922965B1; US3682018A; GB1281290A; FR2072184A5; DE1962116A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Pleuel, insbesondere Gabelpleuel von Kraftmaschinen, das zumindest aus einem Pleuelfuß und einem Pleuellagerdeckel besteht, die unter Vermittlung von durch Dehnschrauben und Muttern und gegebenenfalls Zwischengliedern gebildeten Spannelementen miteinander verbunden sind.

Bei einem bekannten Pleuel wird der Pleuellagerdekkel unter Vermittlung von Dehnschrauben mit gegenläufigen Gewindeabschnitten mit dem Pleuelfuß verschraubt (US-PS 32 66 339).

Weiterhin ist ein Pleuel bekannt, dessen Pleueliagerdeckel mittels Dehnschrauben und Muttern mit dem Pleuelfuß verspannt wird (US-PS 30 69 926). Bei diesen Ausführungen sind jedoch die Abstützflächen der Spannelemente bzw. ihre zugeordneten Gegenflächen eben ausgebildet. Durch diese ebene Ausbildung entsteht an den Gegenflächen als Übergang zur übrigen Oberfläche des Pleuelfußes bzw. des Pleuellagerdeckels eine Kerbe. Diese Kerbe ist üblicherweise rechtwinklig bearbeitet und schwächt den zugeordneten Querschnitt des Pleuelfußes bzw. des Pleuellagerdeckels durch eine erhöhte Kerbwirkung. Diese Kerbwirkung führt bei hohen Beanspruchungen zu einem Bruch des Pleuels in diesem Querschnittsbereich.

Dieser Nachteil wird bei einer anderen bekannten Verbindung zwischen einem Pleuelfuß und einem Pleuellagerdeckel vermieden (Otto Kraemer, »Bau und Berechnung der Verbrennungskraftmaschinen« Springer-Verlag Berlin/Göttingen/Heidelberg 1943, Seite 112 Abb. 101). Diese Verbindung weist jedoch den Nachteil der geringen Montagefreundlichkeit auf, da dabei der Schraubenkopf und die der Mutter zugeordnete Unterlegscheibe kugelförmig ausgebildet sind und somit eine Drehsicherung nicht gegeben ist Zwar ist bereits durch die DE-PS 10 79 393 eine Verbindung zwischen einem Pleuelfuß und einem Pleuellagerdeckel

lu bekannt, bei der während der Montage eine Drehsicherung durch einen quer zur Kopfschraube verlaufenden Querbolzen gegeben ist, in den die Kopfschraube eingeschraubt ist, jedoch ist bei dieser Verbindung bei einer Beschädigung des Gewindes in dem Querbolzen

i"> zum Erneuern desselben ein erheblicher Montageaufwand erforderlich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ohne größeren Kostenaurwand ein montagefreundliches Pleuel zu schaffen, bei dem auch bei hohen Belastungen die Bruchgefahr gering ist und das eine geringe Pleuelbreite aufweist

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Köpfe der Dehnschrauben mit einer konvexen kreiszyünderförmigen Abstützfläche versehen sind und

-"> sich an den gleichfalls kreiszylinderförmigen konkaven Gegenflächen am Pleuellagerdeckel abstützen und deren Muttern bzw. die diesen zugeordneten Zwischenglieder mit einer konvexen kugelförmigen Stützfläche versehen sind und sich an den gleichfalls

ω kugelförmigen konkaven Gegenflächen am Pleuelfuß abstützen. Bei einem Pleuel, insbesondere Gabelpleuel von Kraftmaschinen, das zumindest aus einem Pleuelfuß und einem Pleuellagerdeckel besteht, die unter Vermittlung von durch Dehnschrauben und Muttern gebildeten

!■> Spannelementen miteinander verbunden sind, wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Köpfe der Dehnschrauben mit einer konvexen kugelförmigen Abstützfläche versehen sind und sich an den gleichfalls kugelförmigen konkaven Gegenflächen am Pleuellager deckel abstützen und deren Muttern mit einer konvexen kreiszylinderförmigen Abstützfläche versehen sind und sich an den gleichfalls kreiszylinderförmigen konkaven Gegenflächen am Pleuelfuß abstützen. Bei beiden Ausführungsbeispielen hat sich als zweckmäßig erwie-

■»^r> sen, daß die Radien der konvexen Abstützflächen geringfügig größer ausgebildet sind als die Radien ihrer zugeordneten konkaven Gegenflächen.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß eine stetige und kerbfreie

^V) Übergangszone von den Gegenflächen des Pleuelfußes bzw. des Pleuellagerdeckels zur angrenzenden Oberfläche erhalten wird. Eine derart ausgebildete Übergangszone verhindert eine Kerbwirkung, die bei hohen Belastungen einen Bruch auszulösen imstande ist. Ein

^r>^r> weiterer Vorteil ist darin zu sehen, daß die Abstützflächen im Bedarfsfalle an den Spannelementen selbst bzw. durch Zwischenglieder vergrößert werden können und somit eine größere Verspannkraft ermöglicht wird, was insbesondere für Pleuel aus Leichtmetall günstig ist.

^b0 Weiterhin ist von Vorteil, daß durch die verwendeten Spannelemente bzw. deren Zwischenglieder besondere Verdrehsicherungen gespart werden. Des weiteren kann die Breite des Pleuelstangenfußes und die Schraubenlänge verringert werden, wodurch die Masse

<>5 des Pleuels geringer wird, was sich günstig auf das Drehverhalten der Maschine auswirkt.

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt. Es zeigt

F i g. 1 einen Längsschnitt durch die Symmetriehälfte eines Gabelpleuels für eine Brennkraftmaschine mit der erfindungsgemäßen Verschraubung, und

F i g. 2 einen Längsschnitt durch die andere Symmetriehälfte des Gabelpleuels nach der F i g. 1 mit einer weiteren Verschraubungsart, gemäS der Erfindung.

Das Pleuel nach der Fig. 1 besteht aus einem Pleuelschaft 1 mit einem gegabelten Pleuelfuß 2 und einem Pleuellagerdeckel 3 zur Ergänzung der Lagerbohrung 4, die die nichtgezeigte Kurbelwelle aulnimmt. Der Pleuelfuß 2 und der Pleueüagerdeckel 3 liegen unter Bildung einer Trennfuge 5 planparallel aneinander an. Zur Befestigung des Pleueldeckels 3 mit dem Pleuelfuß 2 sind Dehnschrauben 6 mit Paßflächen 7 vorgesehen, die durch öffnungen 8 im Pleuellagerdeckel 3 bzw. im Pleuelfuß 2 hindurchgesteckt sind. Der Dehnschraube 6 ist eine Mutter 9 zugeordnet, die zusammen mit einer Unterlagscheibe 10 an einer Gegenfläche 11 des Pleuelfußes 2 gespannt wird. Die Gegenfläche 11 ist, wie strichpunktiert angedeutet, als konkave Kugelfläche ausgeführt und geht mit stetigem Obergang in die Oberfläche 12 des Pleuelfußes 2 über. Entsprechend ist die Abstützfläche 13 der Unterlagscheibe 10 als Kugelfläche ausgebildet. Der Radius der Kugelfläche 11 des Pleuelfußes 2 ist geringfügig kleiner als der Radius der sich in ihr unmittelbar abstützenden Abstützfläche 13 der Unterlagscheibe 10. Der Kopf 14 der Dehnschraube 6 ist an seiner dem Pleuellagerdeckel 3 zugewandten Seite mit einer konvexen Abstützfläche 15 von kreiszylindrischer Form versehen. Der Abstützfläche 15 ist eine entsprechende Gegenfläche 16 gleicher Beschaffenheit am Pleuellagerdeckel 3 zugewandt. Die Gegenfläche 16 geht mit stetigem Übergang in die konvex gebogene Oberfläche 17 des Pleuellagerdeckels 3 über.

Zur Montage des Pleuels wird zunächst der Pleuellagerdeckel 3 mit den nicht gezeigten Pleuellagerschalen und mit dem Pleuelfuß 2 in Anlage gebracht Nach Durchstecken der Dehnschraube 6 durch die öffnung 8 im Pleuellagerdeckel 3 bzw. im Pleuelfuß 2 wird die Unterlagscheibe 10 aufgebracht Durch Aufschrauben der Mutter 9 auf die Dehnschraube 6 und Anziehen derselben gegen die Unterlagscheibe 10 werden der Pleuelfuß 2 und der Pleuellagerdeckel 3

κι gegeneinander verspannt ohne daß es einer besonderen Verdrehsicherung der Dehnschraube 6 bedarf.

Das Pleuel nach Fig.2 besitzt denselben Grundaufbau wie das Pleuel nach F i g. 1, weshalb dieselben Teile mit denselben jedoch mit einem Index versehenen

Ii Bezugszeichen bezeichnet sind. Zur Befestigung des Pleuellagerdeckels 3' mit dem Pleuelfuß 2' sind Dehnschrauben 18 mit Paßflächen T vorgesehen, die durch öffnungen 8' im Pleuellagerdeckel 3' bzw. Pleuelfuß 6' hindurchgesteckt sind. Der Dehnschraube 18 ist eine MuH·*: 19 zugeordnet, die an eine Gegenfläche 16' ues Pleuelfußes 2' gespannt wird. Die Gegenfläche 16' ist kreiszylindrisch konkav ausgeführt. Entsprechend ist die Abstützfläche 15' der Mutter 19 gleichfalls als Zylinderfläche ausgebildet. Der Kopf 20

r> der Dehnschraube 18 ist an seiner den Pleuellagerdeckel 3' zugewandten Seite mit einer konvexen Abstützfläche 13' von kugeliger Form versehen. Der Abstützfläche 13' ist eine entsprechende Gegenfläche W gleicher Beschaffenheit am Pleuellagerdeckel 3' zugewandt. Die

in Gegenfläche W geht mit stetigem Übergang in die konvex gebogene Oberfläche 17' des Pleuellagerdeckels 3' über.

Die Montage des Pleuels entspricht im wesentlichen der des Ausführungsbeispiels nach der F i g. 1.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Pleuel, insbesondere Gabelpleuel von Kraftmaschinen, das zumindest aus einem Pleuelfuß und einem Pleuellagerdeckel besteht, die unter Vermittlung von durch Dehnschrauben und Muttern und gegebenenfalls Zwischengliedern gebildeten Spannelementen miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Köpfe (14) der Dehnschrauben (6) mit einer konvexen kreiszylinderförmigen Abstützfläche (15) versehen sind und sich an den gleichfalls kreiszylinderförmigen konkaven Gegenflächen (15) am Pleueliagerdeckel (3) abstützen und deren Muttern (9) bzw. die diesen zugeordneten Zwischenglieder (10) mit einer konvexen kugelförmigen Stützfläche (13) versehen sind und sich an den gleichfalls kugelförmigen konkaven Gegenflächen (14) am Pleuelfuß (2) abstützen.

2. Pleuel, insbesondere Gabelpleuel von Kraftmaschinen, das zumindest aus einem Pleuelfuß und einem Pleuellagerdeckel besteht, die unter Vermittlung von durch Dehnschrauben und Muttern gebildeten Spannelementen miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Köpfe (20) der Dehnschrauben (18) mit einer konvexen kugelförmigen Abstützfläche (13') versehen sind und sich an den gleichfalls kugelförmigen konkaven Gegenflächen (H') am Pleuellagerdeckel (3') abstützen und deren Muttern (19) mit einer konvexen kreiszylinderförmigen Abstützfläche (15') versehen sind und sich an den gleichfalls kreiszylinderförmigen konkaven Gegenflächen (16') am Pleuelfuß (2') abstützen.

3. Pleuel nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Radien der konvexen Abstützflächen (13, 13', 15, 15') geringfügig größer ausgebildet sind als die Radien ihrer zugeordneten konkaven Gegenflächen (11,11', 16,16').