AT11543U1 - Pleuel - Google Patents

Abstract

Gezeigt wird ein Pleuel, insbesondere zum Einsatz in Kältemittelkompressoren, umfassend ein erstes Pleuelauge (1) zur Anlenkung des Pleuels an einem innerhalb eines Zylinders geführten Kolben, sowie ein zweites Pleuelauge (2) zur Anlenkung des Pleuels an einem Kurbelzapfen einer Kurbelwelle, wobei die beiden Pleuelaugen (1, 2) durch einen Pleuelschaft (3) miteinander verbunden sind, welcher zumindest einen Durchbruch (4) aufweist.Um die Flächenpressung am zweiten, größeren Pleuelauge (2) bzw. an dessen Lager im Bereich um die Längsachse des Pleuelschafts zu reduzieren, wird vorgesehen, dass der Durchbruch (4) bis zum zweiten Pleuelauge (2) reicht und den Pleuelschaft (3) in zumindest zwei Pleuelstege (11) teilt, welche - ausgehend vom inneren Schnittpunkt (13) der Längsachse des Pleuels mit dem zweiten Pleuelauge (2) gemessen - jeweils außerhalb eines Öffnungswinkels (a2) von zumindest 30°, vorzugsweise zumindest 45°, insbesondere zumindest 70°, in das zweite Pleuelauge (2) übergehen.

Description

österreichisches Patentamt AT 11 543 U1 2010-12-15

Beschreibung [0001] Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Pleuel, insbesondere zum Einsatz in Kältemittelkompressoren, umfassend ein erstes Pleuelauge zur Anlenkung des Pleuels an einem innerhalb eines Zylinders geführten Kolben, sowie ein zweites Pleuelauge zur Anlenkung des Pleuels an einem Kurbelzapfen einer Kurbelwelle, wobei die beiden Pleuelaugen durch einen Pleuelschaft miteinander verbunden sind, welcher zumindest einen Durchbruch aufweist.

[0002] Kolben-/Zylinder-Anordnungen, welche mittels eines Pleuels eine Kurbelwelle antreiben, sind aus der Verbrennungskraftmaschinen- und Kompressorentechnologie bereits hinreichend bekannt. Das Pleuel eines Kolbenkompressors überträgt die rotierend angreifenden Kraft-Komponenten der Kurbelwelle auf den linear bewegten Arbeitskolben zur Erzeugung der Verdichtung.

[0003] Ein derartiges Pleuel gemäß dem Stand der Technik weist zwei jeweils mit einer kreisförmigen Öffnung bzw. einem „Pleuelauge" versehene Endabschnitte auf, wobei der erste Endabschnitt bzw. das erste, in der Regel kleinere, Pleuelauge (auch Pleuelkopf genannt) mittels eines Kolbenbolzens am Kolben angelenkt ist, während der zweite Endabschnitt bzw. das zweite, in der Regel größere, Pleuelauge (auch Pleuelfuß genannt) mit der Kurbelwelle verbunden bzw. an einem korrespondierenden Hubzapfen der Kurbelwelle angelenkt ist. Der Durchmesser des kurbelwellenseitigen zweiten Pleuelauges entspricht dann im Wesentlichen dem Durchmesser des Hubzapfens, sodass also der Hubzapfen vom zweiten Pleuelauge allseitig umgriffen wird. Das zweite (größere) Pleuelauge kann auch geteilt, etwa mit zwei Verschraubungen, ausgeführt sein.

[0004] Die beiden Pleuelaugen sind durch den Pleuelschaft verbunden, der standardmäßig I-förmig ausgebildet ist (siehe Fig. 1). Die Breite des Pleuelschafts ist zudem in der Regel geringer als der Durchmesser des zweiten, größeren Pleuelauges, er beträgt etwa nur ein Drittel des äußeren Durchmessers des zweiten Pleuelauges. Am Übergang zwischen I-förmigem Pleuelschaft und zweitem (größerem) Pleuelauge treten dadurch sehr hohe Flächenpressungen auf, die zu einem Durchdrücken des Stegs des zweiten Pleuelauges führen können und auf jeden Fall das Lager im zweiten Pleuelauge stark beanspruchen.

[0005] Aus dem Stand der Technik sind bereits alternative Bauformen des Pleuelschafts, nämlich mit einem Durchbruch (= ein durchgehendes Loch in einem Bauteil) bekannt: [0006] Die EP 1 015 777 B1 zeigt ein Pleuel mit einer kreisförmigen oder ovalen Aussparung nahe dem größeren Pleuelauge, wobei das Verhältnis zwischen der Fläche der Aussparung und der Fläche der Öffnung des Lagers des größeren Pleuelauges 0,1 bis 5% beträgt. Aufgrund der Form der Aussparung und des Pleuelstegs im Bereich der Aussparung erlaubt ein solches Pleuel nur eine geringe Verbesserung der Flächenpressung am größeren Pleuelauge.

[0007] Die DE 20 2005 021 279 U1 zeigt ein Pleuel für eine Kolben-Zylindermaschine, bei welchem aus Gründen der Gewichtsersparnis eine rechteckige Ausnehmung oder alternativ ein rechteckiger Durchbruch im Pleuelschaft vorgesehen ist. Allerdings findet aufgrund der Form und der Lage dieser Ausnehmung bzw. dieses Durchbruchs die Einleitung der Kraft in das zweite, größere Pleuelauge wieder im Wesentlichen im Bereich um die Längsachse des Pleuelschafts statt, was dort zu hohen Flächenpressungen führt.

[0008] Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Pleuel zur Verfügung zu stellen, welches die Flächenpressung am zweiten, größeren Pleuelauge bzw. an dessen Lager im Bereich um die Längsachse des Pleuelschafts reduziert.

[0009] Diese Aufgabe wird durch ein Pleuel gemäß Anspruch 1 gelöst, indem der Durchbruch bis zum zweiten Pleuelauge reicht und den Pleuelschaft in zumindest zwei Pleuelstege teilt, welche -ausgehend vom inneren Schnittpunkt der Längsachse des Pleuels mit dem zweiten Pleuelauge gemessen - jeweils außerhalb eines Öffnungswinkels von zumindest 30°, vorzugsweise zumindest 45°, insbesondere zumindest 70°, in das zweite Pleuelauge übergehen.

[0010] Das Pleuel ist in der Regel symmetrisch zu seiner Längsachse ausgebildet. Die Längs- 1/12 österreichisches Patentamt AT 11 543 U1 2010-12-15 achse des Pleuels schneidet die Längsachsen der beiden - im Wesentlichen als Hohlzylinder ausgebildeten -Pleuelaugen. Der Öffnungswinkel ist der Winkel zwischen der Längsachse des Pleuels und jenem Radius der Außenkontur des Pleuelauges, wo der Pleuelsteg zuerst auf die kreisförmige bzw. zylindrische Kontur des Pleuelauges trifft.

[0011] Die Aufteilung des Pleuelschafts in zwei Pleuelstege, die nicht im - dem ersten Pleuelauge zugewandten - inneren Bereich um die Längsachse des Pleuels in das zweite Pleuelauge übergehen, bewirkt, dass dieser Bereich entlastet wird, weil hier keine Kraft vom Pleuelsteg an das Pleuelauge übertragen wird.

[0012] Wird der Öffnungswinkel auf mehr als 90° erhöht, gehen also die Pleuelstege erst in der hinteren Hälfte (im Vergleich zur vorderen, dem ersten Pleuelauge zugewandten Hälfte) des zweiten Pleuelauges in dieses über, so wird die Druckbelastung am zweiten Pleuelauge im inneren Bereich um die Längsachse des Pleuels noch weiter reduziert.

[0013] In einer extremen Ausführungsvariante hierzu ist vorgesehen, dass die beiden Pleuelstege um das zweite Pleuelauge herumgeführt werden, sich in der Längsachse des Pleuels vereinigen und mit einem Öffnungswinkel von annähernd 180° beim äußeren Schnittpunkt der Längsachse des Pleuels in das zweite Pleuelauge übergehen, siehe Fig. 7.

[0014] Da die vereinigten Pleuelstege eine endliche Dicke haben, kann der Öffnungswinkel nicht genau 180° groß sein.

[0015] Damit die Pleuelstege bei einem Öffnungswinkel von mehr als 90° verlässlich nur an der Hälfte des zweiten Pleuelauges, die vom ersten Pleuelauge abgewandt ist, angreifen, kann vorgesehen werden, dass die Pleuelstege in einem ihrer Längsbereiche über die Breite des zweiten Pleuelauges hinaus nach außen gekrümmt sind und beim Übergang in das zweite Pleuelauge einen Eintrittswinkel von größer 0°, insbesondere größer als 25°, vorzugsweise größer als 45°, mit der Längsachse des Pleuels einschließen, siehe Fig. 5, 6.

[0016] Typischerweise liegt die Breite eines Pleuelstegs, gemessen in der Ebene der Pleuelaugen, zwischen 1 und 15mm, insbesondere zwischen 1,5 und 6mm.

[0017] Um analog zum zweiten Pleuelauge auch das erste Pleuelauge im inneren Bereich um die Längsachse des Pleuels zu entlasten, ist im Pleuelschaft ein weiterer Durchbruch vorgesehen, der näher beim ersten Pleuelauge liegt, bis zum ersten Pleuelauge reicht und den Pleuelschaft in zumindest zwei Pleuelstege teilt, welche - ausgehend vom inneren Schnittpunkt der Längsachse des Pleuels mit dem ersten Pleuelauge gemessen -jeweils außerhalb eines Öffnungswinkels von zumindest 30°, insbesondere zumindest 45°, vorzugsweise zumindest 70°, in das erste Pleuelauge übergehen.

[0018] Hier gilt es - ebenso wie beim Durchbruch nahe dem zweiten Pleuelauge - als vorteilhaft, wenn der Öffnungswinkels mehr als 90° beträgt und in seiner extremsten Form auf annähernd 180° ansteigt, indem die beiden Pleuelstege um das erste Pleuelauge herumgeführt werden, sich in der Längsachse des Pleuels vereinigen und mit einem Öffnungswinkel von annähernd 180° beim äußeren Schnittpunkt der Längsachse des Pleuels in das erste Pleuelauge übergehen, siehe Fig. 7.

[0019] Ebenso kann für das erste Pleuelauge vorgesehen werden, dass die Pleuelstege in einem ihrer Längsbereiche über die Breite des ersten Pleuelauges hinaus nach außen gekrümmt sind und beim Übergang in das erste Pleuelauge einen Eintrittswinkel von größer 0°, insbesondere größer als 25°, vorzugsweise größer als 45°, mit der Längsachse des Pleuels einschließen, siehe Fig. 5, 6.

[0020] Grundsätzlich kann entweder nur das zweite Pleuelauge mit der erfindungsgemäßen Kombination aus Durchbruch und Pleuelstegen versehen werden oder das erste und das zweite Pleuelauge. Beide Pleuelaugen können im letzteren Fall die gleiche Ausführungsart von Durchbruch und Pleuelstegen oder aber auch unterschiedliche Ausführungen aufweisen. Auch ist grundsätzlich die erfindungsgemäße Ausführung allein beim ersten Auge zwar möglich, aber nicht unbedingt sinnvoll. 2/12 österreichisches Patentamt AT 11 543 U1 2010-12-15 [0021] Eine mögliche vorteilhafte, weil geometrisch einfache, Ausführung des erfindungsgemäßen Pleuels besteht darin, dass zumindest ein Paar Pleuelstege jeweils als Winkel mit zwei geraden Schenkeln ausgebildet sind, wobei gegebenenfalls ein Schenkel des am zweiten Pleuelauge angreifenden Pleuelstegs geradlinig in einen Schenkel des am ersten Pleuelauge angreifenden Pleuelstegs übergeht, siehe Fig. 5.

[0022] Eine andere Ausführung sieht vor, dass zumindest ein Paar Pleuelstege gemeinsam einen Kreisring bildet, an dessen innerem Umfang das zugehörige Pleuelauge angeordnet ist, siehe Fig. 6. Die Kreisring- bzw. Hohlzylinderform hat den Vorteil dass das Pleuel eine strukturelle Anpassungsfähigkeit besitzt.

[0023] Eine besonders einfache Ausführungsform der Erfindung besteht darin, dass der Durchbruch bis zum ersten Pleuelauge reicht, der Pleuelschaft lediglich durch zwei gerade Pleuelstege gebildet wird, die im Wesentlichen tangential in das erste Pleuelauge als auch im Wesentlichen tangential in das zweite Pleuelauge übergehen, siehe Fig. 4.

[0024] Für die Verwendung des Pleuels in einem Kältemittelkompressor kann dieses einfach durch Sinterung hergestellt werden. Selbstverständlich kann auch ein sogenanntes gebautes Pleuel zum Einsatz kommen, das aus mehreren vorgefertigten Teilen zusammengesetzt wird.

[0025] Die Erfahrung hat gezeigt, dass es bei Ausführung des zweiten Pleuelauges als Hohlzylinder mit gleicher Dicke an der kreisförmigen Innenkante zu einer starken Beanspruchung mit hohen Kantenpressungen und Verschleiß kommen kann.

[0026] Dies liegt daran, dass das zweite Pleuelauge am Kurbelwellenzapfen nicht mit der gesamten Fläche, sondern nur im Bereich der Kante den Kurbelwellenzapfen kontaktiert.

[0027] Es hat sich daher als sinnvoll herausgestellt, das Pleuel so zu fertigen, dass die Dicke des zweiten Pleuelauges am äußeren Umfang geringer ist als am inneren Umfang. Das zweite Pleuelauge ist dadurch am äußeren Umfang weniger steif, es wird am zweiten Pleuelauge eine elastische Verformung im Bereich der Kante erzielt. Durch diese elastische Verformung wird ein größerer Tragbereich im Lager bewirkt, sodass die Flächenpressung am inneren Umfang abnimmt.

[0028] Es gibt nun verschiedene Möglichkeiten, wie die Dicke des zweiten Pleuelauges am äußeren Umfang verringert werden kann: [0029] - durch Abfasen (=Abschrägen der Kante, in der Regel in einem Winkel von 20-70°, etwa in einem Winkel von 45°, wobei der Winkel die elastische Verformbarkeit steuert); die Fase kann dabei eine gerade Kontur, aber auch eine konkave, konvexe oder eine beliebig geformte Kontur aufweisen [0030] - durch Abstufen (eine oder mehrere rechteckige Stufen) [0031] - durch eine Kombination von Abfasen und Abstufen [0032] Wenn das Pleuel durch Sintern hergestellt wird, ist die Herstellung einer Fläche, die in einem Winkel zum Sinterwerkzeug auf dieses auftreffen soll, eher schwierig. Die Ausführung einer Fase allein wird in diesem Fall schwer möglich sein. Hier bietet sich eher das Abstufen an, wobei eine oder mehrere Stufen mit gleicher oder unterschiedlicher Länge der waagrechten und senkrechten Stufenabschnitte möglich sind.

[0033] Wenn man dennoch beim Sintern auf das Abfasen nicht verzichten will, so kann die Dicke des zweiten Pleuelauges am äußeren Umfang durch eine Stufe normal zur Ebene des Pleuels, durch eine anschließende Fase und eine daran anschließende senkrechte Stufe, die am Pleuelschaft endet, verringert werden. Dabei ist die Fase also von zwei Abschnitten begrenzt, die in normalem Winkel auf das Sinterwerkzeug bzw. den Pleuelschaft treffen.

[0034] Aus Gründen der Symmetrie des Pleuels werden der Durchbruch und die Pleuelstege bevorzugt symmetrisch zur Längsachse des Pleuelschafts ausgebildet.

[0035] Durch das erfindungsgemäße Pleuel kann nicht nur die maximal auftretende Flächenpressung im zweiten (größeren) Pleuelauge bzw. dessen Lager reduziert werden, es kann auch 3/12 österreichisches Patentamt AT 11 543 U1 2010-12-15 die Tragfähigkeit des zweiten Pleuelauges erhöht werden. Durch eine unterschiedliche Ausgestaltung des Durchbruchs und der Pleuelstege kann die Lage der Spannungen im und damit die elastische Verformung des zweiten Pleuelauges verändert bzw. gesteuert werden. Der Durchbruch bewirkt letztlich auch eine Material- und Gewichtsersparnis, wodurch die auftretenden Massenkräfte, die auf das Lager wirken, verringert werden.

[0036] [0037] [0038] [0039] [0040] [0041] [0042] [0043] [0044]

Die Erfindung wird nun anhand der schematischen Figuren näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 ein Pleuel nach dem Stand der Technik mit I-förmigem Pleuelschaft ohne Durchbruch

Fig. 2 ein erfindungsgemäßes Pleuel mit einem Öffnungswinkel <90°

Fig. 3 das Pleuel aus Fig. 2 in Schrägansicht

Fig. 4 ein erfindungsgemäßes Pleuel mit einem einzigen Durchbruch vom ersten bis zum zweiten Pleuelauge

Fig. 5 ein erfindungsgemäßes Pleuel mit winkelförmigen Pleuelstegen

Fig. 6 ein erfindungsgemäßes Pleuel mit kreisringförmigen Pleuelstegen

Fig. 7 ein erfindungsgemäßes Pleuel mit einem Öffnungswinkel von annähernd 180°

Fig. 8 die Seitenansicht eines erfindungsgemäßen zweiten (größeren) Pleuelauges mit

Fase [0045] In Fig. 1 ist ein Standardpleuel nach dem Stand der Technik mit I-förmigem Pleuelschaft 3 ohne Durchbruch dargestellt. Die Breite des Pleuelschafts 3 beträgt etwa nur ein Drittel des äußeren Durchmessers des zweiten (größeren) Pleuelauges 2 bzw. etwa die Hälfte des Durchmessers des ersten (kleineren) Pleuelauges 1. Der Pleuelschaft 3 erweitert sich nur geringfügig, wenn er in das zweite (größere) Pleuelauge 2 übergeht. Dadurch treten dort am Übergang sehr hohe Flächenpressungen auf, die zu einem Durchdrücken des Stegs des zweiten Pleuelauges 2 führen können und auf jeden Fall das Lager im zweiten Pleuelauge 2 stark beanspruchen.

[0046] In Fig. 2 ist ein erfindungsgemäßes Pleuel mit einem Öffnungswinkel <90° dargestellt. Der Pleuelsteg 3 ist in seinem mittleren Bereich (ca. ein Drittel der Gesamtlänge des Pleuels) geschlossen ausgeführt und teilt sich in seinen beiden Endbereichen in jeweils zwei Pleuelstege 11, 12, welche den Durchbruch 4 bzw. den Durchbruch 7 seitlich umgeben. Die Pleuelstege 11, 12 erweitern sich mit geradliniger Kontur ausgehend vom geschlossenen mittleren Teil des Pleuelstegs 3 in etwa auf den Durchmesser des jeweiligen Pleuelauges 1, 2, um dann nach einer Abwinkelung wieder mit geradliniger Kontur tangential in das Pleuelauge 1, 2 überzugehen. Die Pleuelstege 11 gehen außerhalb eines Öffnungswinkels o2 von etwa 75° in das zweite Pleuelauge 2 über. Die Pleuelstege 12 gehen außerhalb eines Öffnungswinkels a1 von etwa 80° in das erste Pleuelauge 1 über. Der Öffnungswinkel a2 wird ausgehend vom inneren Schnittpunkt 13 der Längsachse des Pleuels mit dem zweiten Pleuelauge 2 gemessen. Der Öffnungswinkel cd wird ausgehend vom inneren Schnittpunkt 15 der Längsachse des Pleuels mit dem ersten Pleuelauge 1 gemessen. Die Pleuelstege 11, 12 schmiegen sich außerhalb des jeweiligen Öffnungswinkels al, a2 an das Pleuelauge 1, 2 an und bilden außerhalb des Öffnungswinkels gleichsam ein um die Breite (= Abmessung in Zeichenebene) der Pleuelstege verstärktes Pleuelauge.

[0047] Fig. 3 zeigt das Pleuel aus Fig. 2 in Schrägansicht. Es ist zu erkennen, dass die Pleuelstege 11, 12, die gleiche Dicke (= Abmessung normal zur Zeichenebene) haben wie die Pleuelaugen 1, 2. Es wäre auch möglich, die Pleuelstege weniger dick als die Pleuelaugen auszubilden, sodass die Pleuelstege nach dem Übergang in das Pleuelauge 1, 2 einen zumindest teilweise um das Pleuelauge umlaufenden Steg bilden, der in Fig. 8 mit dem Bezugszeichen 10 für das zweite Pleuelauge dargestellt ist. Die Pleuelstege können aber auch ohne umlaufenden Steg dünner als die Pleuelaugen ausgeführt werden.

[0048] Fig. 4 zeigt ein erfindungsgemäßes Pleuel mit einem einzigen Durchbruch 4, der vom ersten 1 bis zum zweiten Pleuelauge 2 reicht. Der Pleuelschaft wird hier nur durch die beiden Pleuelstege 11 gebildet. Der Öffnungswinkel beim zweiten Pleuelauge 2 beträgt etwa 75°, der 4/12 österreichisches Patentamt AT 11 543 U1 2010-12-15 beim ersten Pleueauge 1 auch etwa 75°.

[0049] Fig. 5 zeigt ein erfindungsgemäßes Pleuel mit winkelförmigen Pleuelstegen. Sowohl die beiden Pleuelstege 11 als auch die beiden Pleuelstege 12 sind jeweils als Winkel mit zwei geraden Schenkeln ausgebildet. Der vom Pleuelaugen 1 abgewandte Schenkel des Pleuelstegs 12 geht geradlinig in den vom zweiten Pleuelauge 2 abgewandten Schenkel des Pleuelstegs 11 über. Der Öffnungswinkel beim zweiten Pleuelauge 2 beträgt etwa 60°, der beim ersten Pleueauge 1 auch etwa 60°.

[0050] Es wäre auch möglich, nur eines der beiden Paare von Pleuelstegen (11 oder 12), insbesondere die Pleuelstege 11, gemäß Fig. 5 auszuführen und das andere Paar mit einem geringeren Öffnungswinkel oder einem geschlossenen Pleuelschaft nach dem Stand der Technik.

[0051] Die winkelförmigen Schenkel 11, 12 in Fig. 5 können natürlich auch abgerundet ausgebildet werden. Sie müssen nicht in einem Winkel (zur Tangente) an die Außenkontur des Pleuelauges 1, 2 anschließen, sondern können sich auch tangential an das Pleuelauge anschmiegen und dieses in Form eines Stegs 10, wie er in Fig. 8 dargestellt ist, umgeben, also das Pleuelauge -an der vom Pleuelsteg 3 abgewandten Seite - wie ein Ringsegment umgeben.

[0052] Der Eintrittswinkel ß1 der Pleuelstege 12 beim ersten Pleuelauge 1 beträgt etwa 75°, der Eintrittswinkel ß2 der Pleuelstege 11 beim zweiten Pleuelauge 2 beträgt auch etwa 75°.

[0053] Fig. 6 zeigt ein erfindungsgemäßes Pleuel mit kreisringförmigen Pleuelstegen 11, 12, wo also beide Paare von Pleuelstegen, 11 und 12, jeweils einen Kreisring bilden, an dessen innerem Umfang das zugehörige Pleuelauge 1,2 angeordnet ist. Die Kreisringe 11, 12 durchdringen einander um etwa ein Viertel der Breite an ihrer gegenseitigen Berührungsstelle.

[0054] Der Öffnungswinkel a2 (nicht eingezeichnet) beim zweiten Pleuelauge 2 beträgt etwa 150°, der Öffnungswinkel cd (nicht eingezeichnet) beim ersten Pleueauge 1 ebenfalls etwa 150°.

[0055] Es wäre auch möglich, nur eines der beiden Paare von Pleuelstegen (11 oder 12), insbesondere nur die Pleuelstege 11, gemäß Fig. 6 auszuführen und das andere Paar mit einem geringeren Öffnungswinkel oder einem geschlossenen Pleuelschaft nach dem Stand der Technik.

[0056] Fig. 7 zeigt ein erfindungsgemäßes Pleuel mit einem Öffnungswinkel von annähernd 180°, bei welchem die beiden Pleuelstege 12 bzw. 11 um das erste Pleuelauge 1 bzw. zweite Pleuelauge 2 herumgeführt werden, sich in der Längsachse des Pleuels vereinigen und mit einem Öffnungswinkel cd bzw. a2 (nicht eingezeichnet) von annähernd 180° beim äußeren Schnittpunkt 16 bzw. 14 der Längsachse des Pleuels mit dem jeweiligen Pleuelauge in das zweite 2 bzw. erste 1 Pleuelauge übergehen.

[0057] Die Pleuelaugen 1, 2 haben hier gleichen Durchmesser, dieser kann natürlich unterschiedlich sein, sodass das zweite Pleuelauge 2 einen größeren Durchmesser aufweist als das erste Pleuelauge 1.

[0058] Es wäre auch hier möglich, nur eines der beiden Paare von Pleuelstegen (11 oder 12), insbesondere nur die Pleuelstege 11, gemäß Fig. 7 auszuführen und das andere Paar mit einem geringeren Öffnungswinkel oder einem geschlossenen Pleuelschaft nach dem Stand der Technik.

[0059] Fig. 8 zeigt die Seitenansicht eines erfindungsgemäßen zweiten (größeren) Pleuelauges 2 mit Fase 8 und Stufen 9. Wenn man vom inneren Umfang des zweiten Pleuelauges 2 radial nach außen geht, bleibt die Dicke des Pleuelauges 2 vorerst konstant, nimmt dann aufgrund einer ersten rechtwinkeligen senkrechten Stufe 9 (bei etwa 75% des äußeren Radius des Pleuelauges 2) sowohl an der Oberseite als auch an der Unterseite des Pleuelauges ab, geht in eine 45°-Fase 8 (diese kann aber generell zwischen 20° und 70° liegen) über, welche wiederum an eine senkreche Stufe 9 übergeht, die normal auf die Ebene des Pleuelschafts 3 bzw. des Stegs 10 trifft. 5/12 österreichisches Patentamt AT 11 543 U1 2010-12-15 [0060] Der Steg 10 ist optional und ist als Fortsetzung des Pleuelschafts 3 bzw. der Pleuelstege 11, 12 um das Pleuelauge 2 herum gedacht, falls diese(r) 3, 11, 12 eine geringere Dicke aufweisen als das Pleuelauge 2. Er bietet einen Vorteil bei der sintertechnischen Herstellung des Pleuels.

[0061] Am äußeren Umfang des Pleuelauges 2 gemäß Fig. 8 hat dieses somit nur mehr eine Dicke von etwa der Hälfte des inneren Umfangs, da oben und unten je etwa ein Viertel der Dicke weggenommen worden ist.

[0062] Selbstverständlich kann diese Reduktion der Dicke auch nur durch eine einzige Fase, deren Winkel nicht unbedingt 45° betragen muss, oder durch mehrere rechtwinkelige Stufen oder Kombinationen von Fasen und Stufen erzielt werden.

[0063] Die Dickenreduktion kann auch am ersten Pleuelauge 1 ausgeführt werden.

[0064] In den meisten Fällen, vor allem für die Anwendung in Kältemittelkompressoren für etwa Kühlschränke, wird das Pleuel einteilig ausgebildet sein und durch Sinterung hergestellt werden. Das erfindungsgemäße Pleuel kann aber auch als sogenanntes gebautes Pleuel ausgeführt sein, also aus mehreren separat gefertigten Bauteilen zusammengefügt sein.

[0065] Typische Abmessungen eines erfindungsgemäßen Pleuels sind: [0066] Abstand der Pleuelaugen: von 20mm bis 100mm, insbesondere von 25mm bis 50mm [0067] Innendurchmesser des ersten und zweiten Pleuelauges: von 7mm bis 20mm, insbesondere von 9mm bis 14mm.

[0068] Typische Dicke des Pleuelschafts: von 1,5mm bis 8mm, insbesondere von 2,5mm bis 5mm [0069] Typische Dicke der Pleuelaugen: von 4mm bis 16mm, insbesondere von 6mm bis 11mm BEZUGSZEICHENLISTE: 1 erstes Pleuelauge 2 zweites Pleuelauge 3 Pleuelschaft 4 Durchbruch 5 6 7 Weiterer Durchbruch 8 Fase 9 Abstufung 10 Steg um zweites Pleuelauge 2 11 Pleuelsteg um Durchbruch 4 12 Pleuelsteg um Durchbruch 7 13 innerer Schnittpunkt der Längsachse des Pleuels mit dem zweiten Pleuelauge 2 14 äußerer Schnittpunkt der Längsachse des Pleuels mit dem zweiten Pleuelauge 2 15 innerer Schnittpunkt der Längsachse des Pleuels mit dem ersten Pleuelauge 1 16 äußerer Schnittpunkt der Längsachse des Pleuels mit dem ersten Pleuelauge 1 a1 Öffnungswinkel beim ersten Pleuelauge 1 ß1 Eintrittswinkel beim ersten Pleuelauge 1 a2 Öffnungswinkel beim zweiten Pleuelauge 2 ß2 Eintrittswinkel beim zweiten Pleuelauge 2 6/12

Claims (18)

1. österreichisches Patentamt AT 11 543 U1 2010-12-15 Ansprüche 1. Pleuel, insbesondere zum Einsatz in Kältemittelkompressoren, umfassend ein erstes Pleuelauge (1) zur Anlenkung des Pleuels an einem innerhalb eines Zylinders geführten Kolben, sowie ein zweites Pleuelauge (2) zur Anlenkung des Pleuels an einem Kurbelzapfen einer Kurbelwelle, wobei die beiden Pleuelaugen (1,2) durch einen Pleuelschaft (3) miteinander verbunden sind, welcher zumindest einen Durchbruch (4) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchbruch (4) bis zum zweiten Pleuelauge (2) reicht und den Pleuelschaft (3) in zumindest zwei Pleuelstege (11) teilt, welche -ausgehend vom inneren Schnittpunkt (13) der Längsachse des Pleuels mit dem zweiten Pleuelauge (2) gemessen -jeweils außerhalb eines Öffnungswinkels (a2) von zumindest 30°, vorzugsweise zumindest 45°, insbesondere zumindest 70°, in das zweite Pleuelauge (2) übergehen.
2. 2. Pleuel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Öffnungswinkel (a2) der Pleuelstege (11) mehr als 90° beträgt.
3. 3. Pleuel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Pleuelstege (11) um das zweite Pleuelauge (2) herumgeführt werden, sich in der Längsachse des Pleuels vereinigen und mit einem Öffnungswinkel (a2) von annähernd 180° beim äußeren Schnittpunkt (14) der Längsachse des Pleuels in das zweite Pleuelauge (2) übergehen (Fig. 7).
4. 4. Pleuel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Pleuelstege (11) in einem ihrer Längsbereiche über die Breite des zweiten Pleuelauges (2) hinaus nach außen gekrümmt sind und beim Übergang in das zweite Pleuelauge (2) einen Eintrittswinkel (ß2) von größer 0°, insbesondere größer als 25°, vorzugsweise größer als 45°, mit der Längsachse des Pleuels einschließen (Fig. 5, 6).
5. 5. Pleuel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite eines Pleuelstegs (11), gemessen in der Ebene der Pleuelaugen (1, 2), zwischen 1 und 15mm liegt, insbesondere zwischen 1,5 und 6mm.
6. 6. Pleuel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass im Pleuelschaft (3) ein weiterer Durchbruch (7) vorgesehen ist, der näher beim ersten Pleuelauge (1) liegt, bis zum ersten Pleuelauge (1) reicht und den Pleuelschaft (3) in zumindest zwei Pleuelstege (12) teilt, welche - ausgehend vom inneren Schnittpunkt (15) der Längsachse des Pleuels mit dem ersten Pleuelauge (1) gemessen - jeweils außerhalb eines Öffnungswinkels (a1) von zumindest 30°, vorzugsweise zumindest 45°, insbesondere zumindest 70°, in das erste Pleuelauge (1) übergehen.
7. 7. Pleuel nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Öffnungswinkel (cd) der Pleuelstege (12) mehr als 90° beträgt.
8. 8. Pleuel nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Pleuelstege (12) um das erste Pleuelauge (1) herumgeführt werden, sich in der Längsachse des Pleuels vereinigen und mit einem Öffnungswinkel (cd) von annähernd 180° beim äußeren Schnittpunkt (14) der Längsachse des Pleuels in das erste Pleuelauge (1) übergehen (Fig. 7).
9. 9. Pleuel nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Pleuelstege (12) in einem ihrer Längsbereiche über die Breite des ersten Pleuelauges (1) hinaus nach außen gekrümmt sind und beim Übergang in das erste Pleuelauge (1) einen Eintrittswinkel (ß1) von größer 0°, insbesondere größer als 25°, vorzugsweise größer als 45°, mit der Längsachse des Pleuels einschließen (Fig. 5, 6).
10. 10. Pleuel nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Paar Pleuelstege (11, 12) jeweils als Winkel mit zwei geraden Schenkeln ausgebildet sind, wobei gegebenenfalls ein Schenkel des am zweiten Pleuelauge (2) angreifenden Pleuelstegs (11) geradlinig in einen Schenkel des am ersten Pleuelauge (1) angreifenden Pleuelstegs (12) übergeht (Fig. 5). 7/12 österreichisches Patentamt AT 11 543 U1 2010-12-15
11. 11. Pleuel nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Paar Pleuelstege (11, 12) gemeinsam einen Kreisring bildet, an dessen innerem Umfang das zugehörige Pleuelauge (1,2) angeordnet ist (Fig. 6).
12. 12. Pleuel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchbruch (4) bis zum ersten Pleuelauge (1) reicht, der Pleuelschaft (3) lediglich durch zwei gerade Pleuelstege (11) gebildet wird, die im Wesentlichen tangential in das erste Pleuelauge (1) als auch im Wesentlichen tangential in das zweite Pleuelauge (2) übergehen (Fig. 4).
13. 13. Pleuel nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Pleuel durch Sinterung hergestellt wird.
14. 14. Pleuel nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke des zweiten Pleuelauges (2) am äußeren Umfang geringer ist als am inneren Umfang.
15. 15. Pleuel nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke des zweiten Pleuelauges (2) am äußeren Umfang durch eine oder mehrere Fasen (8) verringert ist.
16. 16. Pleuel nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke des zweiten Pleuelauges (2) am äußeren Umfang durch eine oder mehrere Abstufungen verringert ist.
17. 17. Pleuel nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke des zweiten Pleuelauges (2) am äußeren Umfang durch eine Stufe normal zur Ebene des Pleuels, durch eine anschließende Fase und eine daran anschließende senkrechte Stufe, die am Pleuelschaft endet, verringert wird.
18. 18. Kältemittelkompressor, dadurch gekennzeichnet, dass dieser ein Pleuel nach einem der Ansprüche 1 bis 17 enthält. Hierzu 4 Blatt Zeichnungen 8/12