AT524111A1 - Pleuelstange mit Hülsenelement - Google Patents

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AT524111A1 ATA50765/2020A AT507652020A AT524111A1 AT 524111 A1 AT524111 A1 AT 524111A1 AT 507652020 A AT507652020 A AT 507652020A AT 524111 A1 AT524111 A1 AT 524111A1
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    • F16C7/06Adjustable connecting-rods

Abstract

Die Erfindung betrifft eine längenverstellbare Pleuelstange (1) für eine Hubkolbenmaschine, mit zumindest einem ersten Stangenteil (1a) mit einem ersten, insbesondere kleinen, Pleuelauge (4a) und zumindest einem zweiten Stangenteil (1b) mit einem zweiten, insbesondere großen, Pleuelauge (4b), wobei die beiden Stangenteile (1a, 1b) teleskopartig zu- und/oder ineinander verschiebbar sind, um eine Verstellung der effektiven Länge der Pleuelstange (1) zu bewirken, wobei im zweiten Stangenteil (1b) ein Hydraulikzylinder (2) ausgebildet ist und das erste Pleuelauge (4a) des ersten Stangenteils (1a) über eine Kolbenstange (5) fest mit einem im Hydraulikzylinder (2) Iängsverschiebbaren Hydraulikkolben (3) verbunden ist, wobei die Kolbenstange (5) mit einem Hülsenelement (6) in zumindest einer radialen Richtung in Bezug auf den Hydraulikzylinder (2) fixiert ist und wobei auf einer ersten, dem zweiten Pleuelauge (4b) zugewandten Seite des Hydraulikkolbens (3) zwischen dem zweiten Stangenteil (1b) und dem Hydraulikkolben eine erste Hydraulikkammer (18) und auf einer zweiten, dem ersten Pleuelauge (4a) zugewandten Seite des Hydraulikkolbens (3) eine zweite Hydraulikkammer (19) ausgebildet ist, wobei jede Hydraulikkammer (18, 19) mit wenigstens einem Hydraulikmediumkanal (61, 62) strömungsverbunden oder strömungsverbindbar ist, wobei die Kolbenstange (5) gegenüber dem Hydraulikkolben (3) und dem Pleuelauge (4a) des ersten Stangenteils (1a) eine erste verringerte maximale Querschnittsausdehnung (50a) aufweist, wobei das Hülsenelement (6) wenigstens zwei formkomplementäre, vorzugsweise wenigstens im Wesentlichen halbrohrförmige, Hülsenteile (9a, 9b) aufweist.

Description

Pleuelstange mit Hülsenelement
Die Erfindung betrifft eine längenverstellbare Pleuelstange für eine Hubkolbenmaschine, insbesondere Brennkraftmaschine, wobei die Pleuelstange zumindest einen ersten Stangenteil mit einem ersten, insbesondere kleinen, Pleuelauge und zumindest einen zweiten Stangenteil mit einem zweiten, insbesondere großen, Pleuelauge aufweist, wobei die beiden Stangenteile teleskopartig zu- und/oder ineinander verschiebbar sind, um eine Verstellung der effektiven Länge der Pleuelstange zu bewirken, wobei im zweiten Stangenteil ein Hydraulikzylinder ausgebildet ist und das erste Pleuelauge des ersten Stangenteils über eine Kolbenstange fest mit einem im Hydraulikzylinder längsverschiebbaren Hydraulikkolben verbunden ist, wobei die Kolbenstange mit einem Hülsenelement in zumindest einer radialen Richtung in Bezug auf den Hydraulikzylinder fixiert ist und wobei auf einer ersten, dem zweiten Pleuelauge zugewandten Seite des Hydraulikkolbens zwischen dem zweiten Stangenteil und dem Hydraulikkolben eine erste Hydraulikkammer und auf einer zweiten, dem ersten Pleuelauge zugewandten Seite des Hydraulikkolbens eine zweite Hydraulikkammer ausgebildet ist, wobei jede Hydraulikkammer mit wenigstens einem Hydraulikmediumkanal strömungsverbunden oder strömungsverbindbar ist, wobei die Kolbenstange gegenüber dem Hydraulikkolben und dem Pleuelauge des ersten Stangenteils eine erste verringerte maximale Querschnittsausdehnung aufweist. Die Erfindung betrifft weiters eine Brennkraftmaschine mit einem derartigen Pleuel und ein Verfahren zur Herstellung
eines derartigen Pleuels.
Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Vorrichtungen bekannt, welche das Verdichtungsverhältnis einer Brennkraftmaschine während des Betriebs verändern und an den jeweiligen Betriebszustand des Motors anpassen können, um den thermischen Wirkungsgrad der Brennkraftmaschine zu verbessern. Mit steigendem Verdichtungsverhältnis nimmt der thermische Wirkungsgrad zu, jedoch kann ein zu hohes Verdichtungsverhältnis zu einer unbeabsichtigten Selbstzündung der Brennkraftmaschine führen. Eine solche frühzeitige Verbrennung des Kraftstoffs führt nicht nur zu einem unruhigen Lauf und dem sogenannten Klopfen des Motors, sondern kann auch zu Bauteilschäden am Motor führen. Im Teillastbereich ist die Gefahr der Selbstzündung geringer, sodass ein höheres Verdichtungsverhältnis
möglich ist.
Zur Realisierung eines variablen Verdichtungsverhältnisses („variable compression ratio“ — VCR) existieren unterschiedliche Lösungen, mit denen die Lage des Hubzapfens der Kurbelwelle oder des Kolbenbolzens des Hubkolbens verändert oder die effektive Länge der Pleuelstange variiert wird. Hierbei gibt es jeweils Lösungen für eine kontinuierliche und diskontinuierliche Verstellung der Bauteile. Eine kontinuierliche Längenverstellung des Abstands zwischen dem Kolbenbolzen und dem Kurbelwellenzapfen ermöglicht eine gleitende Einstellung des Verdichtungsverhältnisses auf den jeweiligen Betriebspunkt und damit einen optimalen Wirkungsgrad des Verbrennungsmotors. Demgegenüber ergeben sich bei einer diskontinuierlichen Verstellung der Pleuellänge mit wenigen Stufen konstruktive und betriebstechnische Vorteile, und es werden im Vergleich zu einem konventionellen Kolbenmotor trotzdem eine signifikante Verbesserung des Wirkungsgrades sowie entsprechende Einsparungen im Verbrauch und im Schadstoffausstoß ermöglicht.
Das Dokument WO 2013/092364 A1 zeigt eine längenverstellbare Pleuelstange mit teleskopartig ineinander verschiebbaren Pleuelabschnitten, wobei der erste Pleuelabschnitt einen mit dem Pleuelauge verpressten Verstellkolben und der zweite Pleuelabschnitt einen Zylinder aufweist, in dem der Verstellkolben längsbeweglich angeordnet ist. Diese Zylinder-Kolben-Einheit wird über eine hydraulische Steuereinrichtung mit Motoröl versorgt, um die Länge der Pleuelstange zu verstellen.
Eine weitere teleskopartig längenverstellbare Pleuelstange wird in dem Dokument WO 2015/055582 A2 beschreiben, wobei der im ersten Pleuelabschnitt vorgesehene Verstellkolben den Zylinder in zwei Druckräume unterteilt die von einer hydraulischen Steuereinrichtung mit Motoröl versorgt werden. Hier ist der Verstellkolben mittels einer sich durch den Verstellkolben erstreckenden Befestigungsschraube mit dem oberen Pleuelauge verbunden. Die Kolbenstange zwischen Verstellkolben und Pleuelauge ist dabei dazu ausgebildet, die Befestigungsschraube aufzunehmen.
Die hydraulische Steuereinrichtung der WO 2015/055582 A2 versorgt die beiden Druckräume der Zylinder-Kolben-Einheit über Rückschlagventile mit Motoröl, wobei sich jeweils nur in einer Druckkammer unter Druck stehendes Motoröl befindet. Ist die längenverstellbare Pleuelstange in der langen Position, befindet sich in der oberen Druckkammer kein Motoröl, während die untere Druckkammer vollständig mit Motoröl gefüllt ist. Beim Betrieb wird die Pleuelstange aufgrund der Gas- und 2
Massenkräfte alternierend auf Zug und Druck belastet. In der langen Stellung der Pleuelstange wird dann eine Zugkraft durch den mechanischen Kontakt mit dem oberen Anschlag des Verstellkolbens aufgenommen, während eine einwirkende Druckkraft über die Kolbenfläche auf die motorölgefüllte untere Druckkammer übertragen wird. Da das Rückschlagventil dieser Kammer den Rücklauf des Motoröls unterbindet, steigt der Druck des Motoröls an, so dass der Verstellkolben in dieser Richtung hydraulisch gesperrt ist und die Pleuellänge unverändert bleibt. In der kurzen Stellung der längenverstellbaren Pleuelstange drehen sich die Verhältnisse in der Zylinder-Kolben-Einheit um. Die untere Druckkammer ist leer, während die obere Druckkammer mit Motoröl gefüllt ist. Entsprechend bewirkt eine Zugkraft einen Druckanstieg in der oberen Kammer und eine hydraulische Sperrung der längenverstellbaren Pleuelstange, während eine Druckkraft durch den mechanischen Anschlag des Verstellkolbens aufgenommen wird.
Neben einem Verschrauben der Kolbenstange mit dem oberen Pleuelauge oder dem Verstellkolben ist auch ein Verpressen oder Verschweißen der Komponenten bekannt. In dem Dokument DE 10 2017 110 363 A1 ist eine längenverstellbare Pleuelstange mit einem zunächst einteilig hergestellten ersten Pleuelabschnitt beschrieben, bei dem die Kolbenstange zwischen dem oberen Pleuelauge und dem Verstellkolben gebrochen wird, um die Kolben- und Stangendichtung, sowie den Zylinderdeckel aufzufädeln, und anschließend durch Schweißen wieder
zusammengefügt wird.
Während das sogenannte Cracken und anschließende Verschweißen der beiden Teile an der Bruchstelle eine sehr sichere Verbindung zwischen dem Verstellkolben und dem ersten Pleuelauge zur Aufnahme eines Kolbenbolzens ermöglicht, besteht bei alternativen Press- oder Schraubverbindungen zwischen dem Verstellkolben und dem ersten Pleuelauge ein hohes Risiko eines Versagens dieser Verbindung, insbesondere im Hinblick auf einen dauerhaften Betrieb der längenverstellbaren Pleuelstange im Verbrennungsmotor und den dort wirkenden hohen Gas- und Massenkräften.
Demgegenüber weist das Cracken und Verschweißen der Kolbenstange die Nachteile hoher Herstellungskosten, der Notwendigkeit einer Nachbearbeitung und hohe Ausschusszahlen auf. Zusätzlich ist hierbei aufgrund der Wärmeeinflusszone
und der darin auftretenden Gefügeänderung eine nachträgliche Wärmebehandlung nach dem Schweißen notwendig.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Konstruktion, die Herstellung und Funktion einer längenverstellbaren Pleuelstange, insbesondere eines
Stangenteils einer längenverstellbaren Pleuelstange, zu verbessern.
Diese Aufgabe wird von der längenverstellbaren Pleuelstange für eine Hubkolbenmaschine, insbesondere Brennkraftmaschine und dem Verfahren zum Herstellen einer längenverstellbaren Pleuelstange gemäß den unabhängigen
Ansprüchen gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung werden in den abhängigen Ansprüchen beansprucht.
Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft eine längenverstellbare Pleuelstange für eine Hubkolbenmaschine, insbesondere eine Brennkraftmaschine, mit zumindest einem ersten Stangenteil mit einem ersten, insbesondere kleinen, Pleuelauge und zumindest einem zweiten Stangenteil mit einem zweiten, insbesondere großen, Pleuelauge, wobei die beiden Stangenteile teleskopartig zu- und/oder ineinander verschiebbar sind, um eine Verstellung der effektiven Länge der Pleuelstange zu bewirken. Im zweiten Stangenteil ist ein Hydraulikzylinder ausgebildet und das Pleuelauge des ersten Stangenteils ist über eine Kolbenstange fest mit einem im Hydraulikzylinder längsverschiebbaren Hydraulikkolben verbunden, wobei die Kolbenstange mit einem Hülsenelement in zumindest einer radialen Richtung in Bezug auf den Hydraulikzylinder fixiert ist. Auf einer ersten, dem zweiten Pleuelauge zugewandten Seite des Hydraulikkolbens ist zwischen dem zweiten Stangenteil und dem Hydraulikkolben eine erste Hydraulikkammer und auf einer zweiten, dem ersten Pleuelauge zugewandten Seite des Hydraulikkolbens eine zweite Hydraulikkammer ausgebildet, wobei jede Hydraulikkammer mit wenigstens einem
Hydraulikmediumkanal strömungsverbunden oder strömungsverbindbar ist.
Zudem weist die Kolbenstange gegenüber dem Hydraulikkolben und dem ersten Pleuelauge des ersten Stangenteils eine erste verringerte maximale Querschnittsausdehnung auf. Das Hülsenelement weist wenigstens zwei formkomplementäre, vorzugsweise wenigstens im Wesentlichen halbrohrförmige,
Hülsenteile auf. Günstigerweise ist das Hülsenelement dazu eingerichtet, auf diese
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Weise die Kolbenstange in einer radialen Richtung in Bezug auf den Hydraulikzylinder zu fixieren. Auf diese Weise kann das Hülsenelement auf besonders einfache Weise um die Kolbenstange angeordnet werden. Vorzugsweise sind zur Abdichtung wenigstens einer Hydraulikkammer wenigstens ein Dichtungsbzw. Dichtelement vorgesehen. Dabei können Dichtungs- bzw. Dichtelemente zur Abdichtung der Hydraulikkammern gegeneinander und/oder zur Umgebung
vorgesehen sein.
Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine mit zumindest einer derartigen Pleuelstange.
Ein dritter Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer längenverstellbaren Pleuelstange, aufweisend einen ersten Stangenteil und einen zweiten Stangenteil, insbesondere ausgebildet nach dem ersten Aspekt der
Erfindung, aufweisend folgende Schritte:
a) Bereitstellen des ersten Stangenteils, aufweisend einen Hydraulikkolben, eine Kolbenstange und ein Pleuelauge, wobei die Kolbenstange gegenüber dem Hydraulikkolben und dem ersten Pleuelauge zumindest eine erste verringerte maximale Querschnittsausdehnung aufweist und des zweiten Stangenteils, in dem ein Hydraulikzylinder ausgebildet ist;
b) Aufschieben eines Befestigungsmittels über den Hydraulikkolben in Richung des ersten Pleuelauges auf die Kolbenstange;
c) Anordnen wenigstens eines Dichtelements, vorzugsweise einer ringförmigen Dichtungseinrichtung mit zumindest einem Spalt, an dem Hydraulikkolben und/oder an der Kolbenstange;
d) Anordnen von zwei Hülsenteilen um die Kolbenstange und um das wenigstens eine Dichtelement herum, wobei die Hülsenteile zur Ausbildung eines Hülsenelements ausgebildet sind;
e) Fixieren der Hülsenteile in einer angeordneten Position mittels des Befestigungsmittels;
f) Anordnen des ersten Stangenteils in dem Hydraulikzylinder des zweiten Stangenteils; und
g) Fixieren des Hülsenelements in dem Hydraulikzylinder, vorzugsweise mittels
eines Gewindes.
In einer Variante der Erfindung wird der erste Stangenteil einstückig ausgeführt, also werden das erste, insbesondere kleine Pleuelauge, die Kolbenstange und der Hydraulikkolben als ein einteiliges Werkstück hergestellt, insbesondere urgeformt. Um den ersten Stangenteil in dem Hydraulikzylinder des zweiten Stangeteils axial, insbesondere in Richtung seiner Längsachse, verschiebbar zu fixieren, weist das erste Stangenteil im Bereich seiner Kolbenstange eine verringerte Querschnittsausdehnung in Bezug auf den Hydraulikkolben und das erste Pleuelauge auf. Durch die einteilige Ausgestaltung des ersten Stangenteils kann insbesondere auf die Verwendung von hochfestem Stahl verzichtet werden, was einen Vorteil hinsichtlich der aufzuwendenden Materialkosten birgt. Im Weiteren wird ein Aufwand bei der Herstellung, insbesondere in Hinblick auf Zerspanungsverfahren, verringert. Eine Komplexität des ersten Stangenteils ist gegenüber einem mehrteiligen Aufbau des ersten Stangenteils deutlich verringert, die Festigkeit erhöht.
Einstückig im Sinne der Erfindung bedeutet vorzugsweise aus einem Stück hergestellt, insbesondere urgeformt.
Das Hülsenelement ist eingerichtet, den ersten Stangenteil, insbesondere die Kolbenstange des ersten Stangenteils, in einer radialen Richtung in Bezug auf den Hydraulikzylinder zu fixieren. Dabei ist die Kolbenstange vorzugsweise in Bezug auf das Hülsenelement in Richtung der Längsachse der Pleuelstange axial verschiebbar gelagert. Das Hülsenelement erlaubt eine sichere und belastbare Lagerung des einteilig ausgestalteten Stangenteils in dem Hydraulikzylinder des zweiten Stangenteils. Eine Komplexität des Gesamtaufbaus der Pleuelstange ist insgesamt
verringert.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Hülsenelement in der Weise ausgebildet, um die Kolbenstange herum angeordnet zu werden. Dabei ist die Kolbenstange mit ihrer verringerten Querschnittsausdehnung insbesondere dazu eingerichtet, das Hülsenelement aufzunehmen bzw. von dem Hülsenelement umschlossen zu werden, um das erste Stangenteil in dem Hydraulikzylinder des zweiten Stangeteils axial, insbesondere in Richtung seiner Längsachse, verschiebbar zu fixieren. Mittels des Hülsenelements ist die Kolbenstange in ihrer Umfangsrichtung gleichmäßig stabil gegenüber dem Hydraulikzylinder fixierbar und verbessert die
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Belastbarkeit der Verbindung zwischen den beiden Stangenteilen und somit der Pleuelstange insgesamt.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist das Hülsenelement ein erstes Gewinde, insbesondere ein Außengewinde, und der Hydraulikzylinder ein zum ersten Gewinde korrespondierendes zweites Gewinde, insbesondere ein Innengewinde, auf, welche insbesondere zur reibschlüssigen Verbindung des Hülsenelements mit dem Hydraulikzylinder eingerichtet sind. Durch ein Verschrauben des Hülsenelements mit dem Hydraulikzylinder wird eine lagefeste Verbindung erzielt, die den hohen Belastungen, die auf die Pleuelstange wirken, standhalten. Dadurch, dass das Hülsenelement in den Hydraulikzylinder eingeschraubt wird, wird insbesondere eine zusätzliche Spannung in dem Hülsenelement erzeugt, welche dazu beiträgt, die Kolbenstange und somit den ersten Stangeteil stabil, insbesondere in Bezug auf eine Längsachse der Pleuelstange bezogen, axial verschiebbar zu lagern. Zudem ist eine effiziente Herstellung längenverstellbarer Pleuelstangen mit derart gelagerten
Stangenteilen ermöglicht.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das Hülsenelement zunächst als einteiliger, im Wesentlichen hohlzylindrisch ausgebildeter Hülsenrohkörper ausgebildet. Dieser Hülsenrohkörper wird mittels eines, insbesondere thermischen, Trennverfahrens, bevorzugt durch Cracken, in die wenigstens zwei Hülsenteile getrennt. Auf diese Weise können die Hülsenteile besonders einfach und insbesondere formkomplementär bereitgestellt werden. Die Trennung des Hülsenrohkörpers erfolgt vorzugsweise in einer Ebene senkrecht zur Mittellängsachse des Hülsenrohkörpers bzw. des Hülsenelements, um vorzugsweise gleichartige, formkomplementäre Hülsenteile zu erhalten.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weisen die Hülsenteile an ihren im montierten Zustand einander zugewandten Verbindungsflächen Fixiermittel, insbesondere Zacken oder Stifte, auf. Insbesondere werden die wenigstens zwei Hülsenteile als Einzelelemente gefertigt, welche vorzugsweise an ihren jeweiligen Verbindungsflächen, insbesondere formkomplementäre Fixiermittel aufweisen. Als Verbindungsflächen werden im Sinne der Erfindung die Flächen der Hülsenteile verstanden, die bei einem Zusammensetzen der Hülsenteile aneinander anliegen, um die Kolbenstange im Wesentlichen vollständig zu umschließen. Vorzugsweise sind die Fixiermittel als Stifte und zugeordnete Aufnahmeelemente an den jeweiligen 7
Hülsenteilen ausgeführt. Weiter bevorzugt sind komplementäre Zacken oder Vorsprünge an den jeweiligen Verbindungsflächen der Hülsenteile ausgebildet. Hierdurch wird insbesondere ein formschlüssiges Anordnen und/oder Zusammensetzen der Hülsenteile begünstigt, sowie ein zumindest temporäres Fixieren der Hülsenteile zur Montage, insbesondere zu einem Fixieren dieser
begünstigt.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind die Hülsenteile mittels wenigstens eines Befestigungselements, insbesondere eines Spannrings, gegeneinander fixiert. Weiter bevorzugt sind mehrere, insbesondere unterschiedliche Befestigungselemente zum Fixieren der Hülsenteile vorgesehen. Hierbei ist insbesondere in einem oberen, dem in montiertem Zustand dem Pleuelauge zugewandten Ende der Hülsenteile bzw. des Hülsenelements ein Spannring vorgesehen. Besonders bevorzugt ist dieser Spannring aufgepresst, um einen stabilen und belastbaren Sitz des Hülsenelements um die Kolbenstange herum zu gewährleisten. Um diesen sicheren Sitz weiter zu stabilisieren, ist vorzugsweise in einem Bereich des Hülsenelements, welcher dem Hydraulikkolben zugewandt ist, ein zweites Befestigungselement vorgesehen. Das zweite Befestigungselement ist vorzugsweise als ein offener Federring ausgebildet und dazu eingerichtet, über das Hülsenelement aufgeschoben zu werden. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist das Hülsenelement bzw. weisen die Hülsenteile wenigstens ein Aufnahmeelement auf, das dazu eingerichtet ist, mit dem Befestigungselement zusammen zu wirken. Insbesondere ist das Aufnahmeelement als umlaufende Nut ausgeführt, um das Befestigungselement aufzunehmen und dieses lagefest zu
fixieren.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die Kolbenstange einen Bereich auf, welcher in Bezug auf den Hydraulikkolben eine zweite, verringerte maximale Querschnittsausdehnung aufweist, welche größer ist als die erste verringerte maximale Querschnittsausdehnung und von dem Hydraulikkolben beabstandet angeordnet ist. Besonders bevorzugt ist das Hülsenelement eingerichtet, zumindest teilweise um diesen Bereich herum angeordnet zu werden bzw. diesen zu umschließen. Dieser Bereich ist insbesondere dazu eingerichtet, einen ersten Anschlag auszubilden. Durch eine geeignete Dimensionierung des
Bereichs mit einer zweiten verringerten maximalen Querschnittsausdehnung wird
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insbesondere ein maximales Volumen der zweiten Hydraulikkammer definiert. Ein gewünschtes Ansprechverhalten der Pleuelstange auf eine hydraulische Ansteuerung, und somit eine insbesondere zeitnahe Verschiebung des ersten Stangenteils entlang der Pleuellängsachse, ist hierdurch festgelegt und ein komponentenschonendes Befüllen der zweiten Hydraulikkammer mit
Hydraulikmedium ist gewährleistet.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist das Hülsenelement, insbesondere an seinem inneren Umfang, Eingriffsmittel auf. Vorzugsweise stehen die Eingriffsmittel im Wesentlichen formschlüssig in einer Nut, welche durch den Hydraulikkolben und den Bereich der zweiten verringerten maximalen Querschnittsausdehnung gebildet wird, in Eingriff. Insbesondere ist das Hülsenelement derart ausgebildet, dass es an seinem, dem Hydraulikkolben zugewandten Ende einen Bereich mit verringertem Innendurchmesser aufweist und die Eingriffsmittel durch diesen Bereich gebildet sind. Durch das Zusammenwirken der Eingriffsmittel mit der Nut, ist eine sichere Führung der Kolbenstange und insbesondere des ersten Stangeteils während eines Längenverstellvorgangs gewährleistet.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist eine axiale Verschiebung der Kolbenstange relativ zu dem Hülsenelement durch ein Zusammenwirken der Eingriffsmittel und einem ersten Anschlag und/oder einem zweiten Anschlag begrenzt. Der erste Anschlag ist vorzugsweise von dem Hydraulikkolben gebildet, der zweite Anschlag ist vorzugsweise von dem Bereich mit der zweiten verringerten maximalen Querschnittsausdehnung gebildet. Eine axiale Längsverschiebung des ersten Stangeteils relativ zu dem Hydraulikzylinder des zweiten Stangenteils bzw. zu dem Hülsenelement in Richtung zu dem ersten Pleuelauge hin wird dadurch auf
einfache und sichere Weise begrenzt.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist der Hydraulikkolben eine erste, vorzugsweise umlaufende Dichtungsnut auf, wobei die erste Dichtungsnut vorzugsweise an die Stirnfläche des Hydraulikkolbens angrenzt, in welcher ein erstes Dichtelement angeordnet ist und das erste Dichtelement mit dem Hydraulikzylinder derart zusammenwirkt, dass die erste Hydraulikkammer gebildet wird, wobei das Dichtelement wenigstens eine ringförmige Dichtungseinrichtung mit einem Spalt aufweist, wobei vorzugsweise die Dichtungseinrichtung an ihrem Spalt vorzugsweise 9
zwei einander überlappende Zungen aufweist. Das Dichtelement ist insbesondere dazu ausgebildet, in einer Richtung radial nach außen abzudichten. Dadurch, dass die Dichtungsnut an die Stirnfläche angrenzt, kann ein, insbesondere geschlossenes, Dichtelement einfach auf den Hydraulikkolben bzw. in die Dichtungsnut eingeschoben werden. Vorzugsweise ist bei einer derartigen Ausführungsform vorgesehen, das Dichtelement mittels eines Fixierrings in der Dichtungsnut zu
fixieren.
In einer alternativen bevorzugten Ausführungsform ist die erste umlaufende Dichtungsnut beabstandet von der Stirnfläche des Hydraulikkolbens an dem Hydraulikkolben angeordnet. Durch eine Anordnung der Dichtungsnut beabstandet von der Stirnfläche ist es möglich, die Dimension der ersten Hydraulikkammer derart zu wählen, dass ein schonendes und/oder schnelles Befüllen der Hydraulikkammer begünstigt ist. Hierdurch wird insbesondere eine Ansteuerungszeit und eine Längenverstellfunktion der Pleuelstange verbessert.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist der Hydraulikkolben eine zweite, umlaufende Dichtungsnut auf. Die zweite Dichtungsnut ist vorzugsweise in einem Bereich des Hydraulikkolbens angeordnet, welcher der Kolbenstange zugewandt ist. In dieser Dichtungsnut ist vorzugsweise ein zweites Dichtelement angeordnet, wobei das zweite Dichtelement vorzugsweise dazu ausgebildet ist, in einer Richtung radial nach außen abzudichten. Vorzugsweise weist das erste Stangenteil, insbesondere die Kolbenstange, eine dritte Dichtungsnut auf, in welcher ein drittes Dichtelement angeordnet ist. Das zweite Dichtelement und das dritte Dichtelement wirken vorzugsweise derart mit dem Hydraulikzylinder zusammen, dass
die zweite Hydraulikkammer gebildet wird.
Vorzugsweise weist die Kolbenstange, insbesondere in dem Bereich der zweiten verringerten maximalen Querschnittsausdehnung, die dritte umlaufende Dichtungsnut auf, in welcher das dritte Dichtelement angeordnet ist. Dieses Dichtelement ist vorzugsweise dazu eingerichtet, in einer Richtung radial nach außen dichtend, insbesondere an dem Hülsenelement, anzuliegen. Durch diese Anordnung wird eine Dichtwirkung des Dichtelements gegenüber dem Hülsenelement begünstigt.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist das Hülsenelement eine,
vorzugsweise an seinem Innenumfang verlaufende, umlaufende dritte Dichtungsnut 10
auf in welcher ein drittes Dichtelement angeordnet ist. Hierbei ist das dritte Dichtelement vorzugsweise derart ausgebildet, in einer Richtung radial nach innen abzudichten und dichtend an der Kolbenstange anzuliegen. Eine derartige Anordnung des dritten Dichtelements begünstigt eine Dichtwirkung bei Anwendung mit einer zweiten Hydraulikkammer, die derart dimensioniert ist, dass eine verbesserte Kompensation der elastischen Einfederung des Hydraulikmediums nötig ist.
Bevorzugt weist das Dichtelement vorzugsweise wenigstens eine ringförmige Dichtungseinrichtung mit einem Spalt auf. Durch den Spalt der Dichtungseinrichtung ist es möglich, die Dichtungseinrichtung, insbesondere in einer radialen Richtung elastisch aufzudehnen und somit die Dichtungseinrichtung, insbesondere über einen Bereich mit vergrößertem Durchmesser über einen Teil des ersten Stangenteils, bis in die jeweilige Dichtungsnut zu verschieben. Die Dichtungseinrichtung weist an ihrem Spalt vorzugsweise zwei einander überlappende Zungen auf. Dadurch, dass die Zungen der Dichtungseinrichtung einander überlappen, wird vorzugsweise eine Dichtwirkung der Dichtungseinrichtung über ihren gesamten Umfang hinweg erzielt
bzw. verbessert.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist das Dichtelement wenigstens eine erste ringförmige Dichtungseinrichtung mit einem ersten Spalt, eine zweite ringförmige Dichtungseinrichtung mit einem zweiten Spalt und eine dritte ringförmige Dichtungseinrichtung mit einem dritten Spalt auf. Vorzugsweise sind die erste und die zweite Dichtungseinrichtung in einer axialen Richtung nebeneinander angeordnet und der erste Spalt, der zweite Spalt und der dritte Spalt sind in einer Umfangsrichtung jeweils gegeneinander verschoben. Vorzugsweise entspricht die axiale Gesamthöhe der ersten und zweiten Dichtungseinrichtung in einem aufsitzenden Zustand auf der dritten Dichtungseinrichtung wenigstens im Wesentlichen der axialen Höhe der dritten Dichtungseinrichtung. Die dritte Dichtungseinrichtung ist bevorzugt radial innerhalb oder radial außerhalb der ersten und der zweiten Dichtungseinrichtung angeordnet. Dadurch kann die Dichtungsvorrichtung passgenau etwa in eine Nut eingesetzt und fixiert, zumindest
aber das axiale Spiel in der Nut verringert werden.
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Die im Vorhergehenden in Bezug auf den ersten Aspekt der Erfindung beschriebenen Merkmale und Vorteile gelten entsprechend auch für den zweiten und dritten Aspekt der Erfindung und umgekehrt.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und in Bezug auf die Figuren, die ein nicht einschränkendes Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellen. Darin zeigen wenigstens teilweise
schematisch: Fig. 1 eine schematische Ansicht einer längenverstellbaren Pleuelstange; Fig. 2 eine Schnittdarstellung eines Ausführungsbeispiels einer
längenverstellbaren Pleuelstange;
Fign. 3a, 3b und 3c jeweils erste Stangenteile von Ausführungsbeispielen einer längenverstellbaren Pleuelstange in Schnittdarstellung;
Fig. 4a eine Seitenansicht eines Hülsenteils eines Hülsenelements eines Ausführungsbeispiels einer längenverstellbaren Pleuelstange;
Fig. 4b eine Schnittdarstellung des Hülsenteils nach Fig. 4a entlang der Schnittlinie 1-1; und
Fig. 5 ein Flussdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens zur Herstellung einer längenverstellbaren Pleuelstange.
Fig. 1 zeigt in einer schematischen Ansicht eine zweigeteilte Pleuelstange 1 für eine Hubkolbenmaschine, insbesondere eine Brennkraftmaschine, mit einem ersten, kleinen Pleuelauge 4a für ein nicht weiter dargestelltes Kolbenbolzenlager und einem zweiten, großen Pleuelauge 4b für eine nicht weiter dargestelltes Kurbelzapfenlager einer Brennkraftmaschine. Über das große Pleuelauge 4b ist die Pleuelstange 1 mit
einer Kurbelwelle verbindbar.
Die Pleuelstange 1 weist einen ersten Stangenteil 1a mit dem kleinen Pleuelauge 4a und einen zweiten Stangenteil 1b mit dem großen Pleuelauge 4b auf. Der erste Stangenteil 1a und der zweite Stangenteil 1b sind teleskopartig in Richtung einer Längsachse A der Pleuelstange 1 zu und/oder ineinander verschiebbar, wodurch sich das Kompressionsverhältnis der Brennkraftmaschine adaptieren lässt. Dazu ist eine mit Hydraulikmedium, insbesondere Öl, beschickbare
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Längenverstellvorrichtung 60 mit einer ersten Hydraulikkammer und einer zweiten Hydraulikkammer vorgesehen, die auf verschiedene Weise ausgeführt sein kann. Die Beschickung bzw. Drainierung der Hydraulikkammern mit bzw. von Hydraulikmedium erfolgt dabei über wenigstens einen Hydraulikmediumkanal, bevorzugt über zwei Hydraulikmediumkanäle 61, 62, und einen Hydraulikmediumversorgungskanal 63,
die zumindest teilweise über eine Steuereinrichtung 64 gesteuert werden.
Details der Längenverstellvorrichtung 60 stehen nicht im Fokus der Erfindung. Grundsätzlich kann die Längenverstelleinrichtung 60 der Pleuelstange 1 auf beliebige Weise ausgeführt werden. Insbesondere kann das kleine Pleuelauge 4a und das große Pleuelauge 4b sowohl am ersten Stangenteil 1a als auch am zweiten
Stangenteil 1b angeordnet sein.
Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer längenverstellbaren Pleuelstange 1 in einer Schnittdarstellung entlang der Längsachse A. Ein erster, einstückig ausgeführter Stangenteil 1a weist einen Hydraulikkolben 3 und ein erstes, kleines Pleuelauge 4a auf. Das Pleuelauge 4a und der Hydraulikkolben 3 sind über eine Kolbenstange 5 miteinander verbunden. Dabei weist die Kolbenstange 5 gegenüber dem Hydraulikkolben 3 und gegenüber dem Pleuelauge 4a einen ersten verringerten Querschnitt auf. Der Hydraulikkolben 3 sowie die Kolbenstange 5 sind vorzugsweise im Wesentlichen zylindrisch ausgebildet, wobei insbesondere der Hydraulikkolben in nicht dargestellten Varianten auch eine mehreckige bzw. polygonale
Querschnittsform aufweisen kann.
Der Hydraulikkolben 3, sowie zumindest teilweise die Kolbenstange 5, sind von einem, in einem zweiten Stangenteil 1b ausgebildeten Hydraulikzylinder 2 aufgenommen. Der Hydraulikzylinder 2 ist in dem oberen, dem ersten Stangenteil 1a bzw. dem ersten, kleinen Pleuelauge 4a zugewandten Bereich des zweiten Stangenteils 1b angeordnet und ist als Zylinderbohrung oder Zylinderhülse in den zweiten Stangenteil 1b eingebracht und dazu ausgebildet, wenigstens einen Teil, insbesondere wenigstens den Hydraulikkolben 3 und einen Abschnitt der Kolbenstange 5, des ersten Stangenteils 1a aufzunehmen.
Die Kolbenstange 5 ist von einem Hülsenelement 6 umgegeben, welches die Kolbenstange 5 und somit den ersten Stangenteil 1a in einer radialen Richtung in Bezug auf den Hydraulikzylinder 2 in diesem fixiert. Hierzu weist das
Hülsenelement 6 vorzugsweise an seinem Außenumfang ein erstes Gewinde 7, 13
vorzugsweise ein Außengewinde, auf. Korrespondierend weist der Hydraulikzylinder 2 an seinem Innenumfang ein zweites Gewinde 8, vorzugsweise ein Innengewinde, auf. Die beiden Gewinde 7, 8 sind dazu ausgebildet, das
Hülsenelement 6 und den Hydraulikzylinder 2 reibschlüssig miteinander zu fixieren.
Der erste Stangenteil 1a bzw. die Kolbenstange 5 und das Kolbenelement 3 sind mittels des Hülsenelements 6 teleskopierbar in dem Hydraulikzylinder 2 geführt, um den Abstand zwischen dem im kleinen Pleuelauge 4a aufgenommenen Kolbenbolzen des Hubkolbens und der in dem großen Pleuelauge 4b aufgenommenen Kurbelwelle der Brennkraftmaschine zu verstellen und so das Verdichtungsverhältnis des Kolbenmotors nach Bedarf, insbesondere an den jeweiligen Betriebszustand, anzupassen. Dadurch ist es möglich, die Brennkraftmaschine im Teillastbereich mit einem höheren Verdichtungsverhältnis als unter Volllast zu betreiben und so den Wirkungsgrad des Motors zu erhöhen.
Die längenverstellbare Pleuelstange 1 ist in Fig. 2 in einem ausgezogenen Zustand bzw. in langer Stellung dargestellt, wobei der Hydraulikkolben 3 den Hydraulikzylinder 2 in eine erste Hydraulikkammer 18 und eine zweite Hydraulikkammer 19 unterteilt. An seiner, dem Hydraulikzylinder 2 bzw. dem zweiten, großen Pleuelauge 4b zugewandten Stirnseite, weist der Hydraulikkolben 3 eine vorzugsweise umlaufend ausgebildete erste Nut 16a auf, in der ein erstes Dichtelement 17a angeordnet ist. Das erste Dichtelement 17a ist hier als ein geschlossener Dichtring ausgebildet, welcher auf den Hydraulikkolben 3 aufgeschoben und mittels eines Fixierrings 117a in der Nut 16a gehalten wird (siehe Fig. 3a). Die erste Hydraulikkammer 18 ist zwischen der Bodenfläche des Hydraulikzylinders 2, der Stirnseite des Hydraulikkolbens 3 und dem ersten Dichtelement 17a aufgespannt und durch diese begrenzt.
Die zweite, insbesondere im Wesentlichen ringförmig ausgebildete, Hydraulikkammer 19 wird zwischen der Mantelfläche der Kolbenstange 5, der Wandung des Hydraulikzylinders 2 und einem zweiten Dichtelement und einem dritten Dichtelement (in Fig. 2 nicht dargestellt) aufgespannt. Die zweite Hydraulikkammer 19 ist in der gezeigten Darstellung im Wesentlichen geleert dargestellt.
Der Hydraulikkolben 3 weist an seinem Umfang in einem, der Kolbenstange 5
zugewandten Bereich eine zweite, umlaufend ausgebildete Dichtungsnut 16b auf, in 14
welcher das zweite, insbesondere in radialer Richtung nach außen dichtende, Dichtelement 17b (siehe Fig. 3b) angeordnet ist. Die Kolbenstange 5 weist eine dritte, vorzugsweise umlaufend ausgebildete Dichtungsnut 16c auf, in welcher das dritte, insbesondere in radialer Richtung nach außen dichtende, Dichtelement 17c (in Fig. 2 nicht dargestellt) angeordnet ist.
Der Hydraulikkolben 3 bildet an seiner zweiten, der Kolbenstange 5 bzw. dem ersten, kleinen Pleuelauge 4a zugewandten Stirnseite einen Anschlag aus. Dieser Anschlag ist dazu ausgebildet, eine hydraulisch bewirkte Längsbewegung des ersten Stangeteils 1a gegenüber dem Hülsenelement 6 und somit innerhalb des Hydraulikzylinders 2 des zweiten Stangenteils 1b zu begrenzen. In der Fig. 2 ist der erste Hydraulikraum 18 im Wesentlichen vollständig gefüllt dargestellt und der Hydraulikkolben 3 ist mit dem durch den Hydraulikkolben 3 gebildeten Anschlag auf Stoß mit dem Hülsenelement 6, insbesondere mit einer dem Hydraulikkolben 3 bzw. dem zweiten, großen Pleuelauge 4b zugewandten, umlaufenden Stirnseite des
Hülsenelements 6.
Wird die zweite Hydraulikkammer 19 mit Hydraulikmedium gefüllt, wird die erste Hydraulikkammer 18 entsprechend entleert, der von der Hydraulikkammer 18 aufgespannte Raum verkleinert sich damit. Entsprechend vergrößert sich der von der zweiten Hydraulikkammer 19 aufgespannte Raum und der erste Stangenteil 1a wird in einer Richtung entlang der Pleuellängsachse A hin zu dem Hydraulikzylinder 2 verschoben und die effektive Länge der Pleuelstange 1 wird verkürzt.
Die Fig. 3a, 3b und 3c zeigen jeweils einen ersten Stangenteil 1a von drei verschiedenen Ausführungsbeispielen einer längenverstellbaren Pleuelstange 1 in
Schnittdarstellung.
In dem Ausführungsbeispiel der Fig. 3a sind ein erstes, insbesondere kleines, Pleuelauge 4a und ein Hydraulikkolben 3 über eine Kolbenstange 5 miteinander verbunden und bilden den ersten Stangenteil 1a. Die Kolbenstange 5 und der Hydraulikkolben 3 sind wenigstens im Wesentlichen zylindrisch ausgebildet und die Kolbenstange 5 weist gegenüber dem Hydraulikkolben 3 und dem ersten Pleuelauge 4a eine erste verringerte maximale Querschnittsausdehnung 50a in einem ersten Querschnittsbereich 50 auf. Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist der erste Querschnittsbereich 50 nur anschließend an das erste Pleuelauge 4a
eingezeichnet. 15
Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein zweiter Querschnittsbereich 51 mit einer zweiten verringerten maximalen Querschnittsausdehnung 51a vorgesehen, wobei die zweite maximale Querschnittsausdehnung 51a größer ist als die erste maximale Querschnittsausdehnung 50a. Der zweite Querschnittsbereich 51 ist ungefähr in der Mitte der Kolbenstange 5 ausgebildet, die im montierten Zustand im Bereich des Hülsenelements 6 positioniert ist. Hierdurch wird eine Nut 12 gebildet, die zwischen dem Hydraulikkolben 3 und dem zweiten Querschnittsbereich 51, mit der zweiten verringerten maximalen Querschnittsausdehnung 51a, liegt und von diesen begrenzt wird. Der Übergang vom ersten Querschnittsbereich 50 zum Bereich der zweiten, verringerten maximalen Querschnittsausdehnung 51a bildet einen ersten Anschlag
aus.
In einem Bereich der Kolbenstange 5 ist ein Hülsenelement 6 angeordnet, welches die Kolbenstange 5 in Umfangsrichtung umschließt. In einem, von dem Hydraulikkolben 3 beabstandeten zweiten Querschnittsbereich 51 weist die Kolbenstange 5 eine zweite, verringerte maximale Querschnittsausdehnung 51a auf, welche größer ist als die erste verringerte maximale Querschnittsausdehnung 50a. Das Hülsenelement 6 weist an seinem inneren Umfang Eingriffsmittel 13 auf, die dazu eingerichtet sind, vorzugsweise im Wesentlichen formschlüssig, mit der Nut 12 in Eingriff zu stehen. Die Eingriffsmittel 13 können dabei insbesondere als Abschnitte mit —- gegenüber dem Rest des Hülsenelements 6 — verringertem Durchmesser ausgeführt sein. Auch andere Varianten, beispielsweise das Vorsehen von Bolzen oder Vorsprüngen, sind möglich. Die Eingriffsmittel 13 dienen als zusätzliches Führungselement. In einer Variante, die in Fig. 3b dargestellt ist, ist zwischen der der Kolbenstange 5 zugewandten Innenseite der Eingriffsmittel 13 und der Kolbenstange 5 ein definierter Leckagespalt x1 vorgesehen, durch den der von den Eingriffsmitteln 13 begrenzte Bereich der Nut 12 mit Hydraulikmedium befüllt bzw. davon drainiert werden kann. Während dieser Leckagespalt x1 nur in Fig. 3b eingezeichnet ist, kann er entsprechend auch in den anderen dargestellten Ausführungsbeispielen vorgesehen sein. Die Eingriffsmittel 13 bilden außerdem einen ersten Hülsenanschlag aus und ermöglichen eine Begrenzung einer axialen Längsbewegung des ersten Stangenteils 1a gegenüber dem Hülsenelement 6 in beide axiale Richtungen in Bezug auf die Längsachse A der Pleuelstange 1.
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Das Hülsenelement 6 weist vorzugsweise wenigstens zwei Hülsenteile 9a, 9b auf, welche vorzugsweise formkomplementär ausgebildet sind und derart zusammensetzbar und gegeneinander fixierbar ausgestaltet sind, dass sie das Hülsenelement 6 bilden. Vorzugsweise verläuft dabei eine Trennebene der Hülsenteile 9a, 9b in einer Richtung, die im montierten Zustand des Hülsenelements 6 parallel zur Längsachse A der Pleuelstange 1 verläuft. In den Fign. 3a-3c verläuft die Trennebene normal zur Blattebene durch die Längsachse A der Pleuelstange 1, dementsprechend ist jeweils oberhalb der Längsachse A ein erster Hülsenteil 9a dargestellt und unterhalb ein zweiter Hülsenteil 9b. Dadurch, dass das Hülsenelement 6 aus zumindest zwei Hülsenteilen 9a, 9b gebildet ist, welche um die Kolbenstange 5 herum zusammengesetzt werden, wird es ermöglicht, vor einem Zusammenbau der Pleuelstange 1 ein drittes Dichtelement 17c in der dritten Dichtungsnut 16c anzuordnen.
Vorzugsweise sind die Hülsenteile 9a, 9b halbrohrförmig ausgebildet und weisen an ihren jeweiligen Fügekanten bzw. den Verbindungsflächen, an welchen die Hülsenteile aneinander anliegen, Fixiermittel 11 (in Fign. 3a-3c nicht dargestellt) auf. Die wenigstens zwei Hülsenteile 9a, 9b sind an ihrem dem ersten, kleinen Pleuelauge 4a zugewandten Ende mittels eines Befestigungselements 117b, hier eines Spannring 117b, vorzugsweise unter einer Spannung, gegeneinander fixiert. Der Spannring 117b ist vorzugsweise durch einen aufgepressten Ring gebildet. An ihrem dem Hydraulikkolben 3 zugewandten Ende, sind die wenigstens zwei Hülsenteile 9a, 9b mittels eines Federrings 117c gegeneinander fixiert. Dieser Federring 117c ist vorzugsweise als Sprengring oder als, insbesondere runder, Wellensicherungsring ausgebildet.
Die Hülsenteile 9a, 9b bzw. das durch diese gebildete Hülsenelement 6 weist an seinem äußeren Umfang ein Gewinde 7 auf, mittels welchem das Hülsenelement 6 in einem Hydraulikzylinder 2 eines zweiten Stangenteils 1b (in Fign. 3a-3c nicht dargestellt) fixierbar ist. Der Spannring 117b weist an seinem Außenumfang vorzugsweise einen prismatische Außenkontur bzw. ein Mehrkantprofil zur Verbindung mit einem bzw. Ansetzen eines Werkzeugs auf, um ein Gewinde 7 des Hülsenelements 6 in seinem Pendant in dem Hydraulikzylinder 2 mittels des Spannrings 117b mittels eines Drehmoments festschrauben zu können.
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Der Hydraulikkolben 3 weist an seinem Übergang zu der Kolbenstange 5 bzw. an seiner dem ersten, kleinen Pleuelauge 4a zugewandten Seite vorzugsweise eine zweite Stirnseite auf, welche einen zweiten Hülsenanschlag für das Hülsenelement 6 bildet. Korrespondierend bildet das Hülsenelement 6 an seinem, dem Hydraulikkolben 3 zugewandten Ende einen zweiten Anschlag aus, mit welchem das Hülsenelement 6 an dem Hydraulikzylinder 3, insbesondere dessen Hülsenanschlag, anliegen kann, um eine axiale Längsverschiebung, insbesondere entlang der Pleuellängsachse A, des ersten Stangenteils 1a zu blockieren. In den Fign. 3a bis 3c ist das Hülsenelement 6 in Bezug auf einen nicht dargestellten zweiten
Stangenteil 1b in einer Stellung mit maximaler Pleuelstangenlänge dargestellt, d. h., die erste Hydraulikkammer 18 ist gefüllt, wodurch der erste Pleuelteil 1a axial in Bezug auf die Pleuellängsachse in Richtung zu dem ersten, kleinen Pleuelauge 4a verschoben ist und der zweite Anschlag des Hydraulikkolbens 3 ist mit dem zweiten Hülsenanschlag des Hülsenelements 6 auf Stoß.
An seiner, in einem Einbauzustand dem Hydraulikzylinder 2 bzw. dem zweiten, großen Pleuelauge 4b zugewandten Stirnseite, weist der Hydraulikkolben 3 eine, vorzugsweise umlaufend ausgebildete, erste Dichtungsnut 16a auf, in der ein erstes, insbesondere radial nach außen hin dichtendes Dichtelement 17a angeordnet ist. Das erste Dichtelement 17a ist hier als ein geschlossener Dichtring ausgebildet, welcher auf den Hydraulikkolben 3 aufgeschoben und mittels eines Fixierrings 117a in der Dichtungsnut 16a gehalten wird.
Der Hydraulikkolben 3 weist in einem, der Kolbenstange 5 bzw. dem ersten, kleinen Pleuelauge 4a zugewandten Bereich eine zweite vorzugsweise umlaufend ausgebildete, zweite Dichtungsnut 16b auf, in der ein zweites, insbesondere radial nach außen hin dichtendes Dichtelement 17b (siehe Fig. 3b) angeordnet werden kann. Das zweite Dichtelement 17b ist vorzugsweise als offener Dichtring ausgeführt und dazu eingerichtet gegenüber dem Hydraulikzylinder 2 dichtend anzuliegen und eine zweite Hydraulikkammer 19 dichtend abzugrenzen. Insbesondere ist das zweite Dichtelement 17b ein, vorzugsweise einen Spalt aufweisender, Dichtring, der dazu eingerichtet ist, durch seine Tangentialspannung mit seinem Außenumfang an dem abzudichtenden Innenumfang des Hydraulikzylinders 2 anzuliegen und von dem Druck des Hydraulikmediums in der Hydraulikkammer 19 gegen den Hydraulikzylinder gepresst zu werden. Ein solcher Dichtring offener Bauart ist
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vorzugweise dazu ausgebildet, insbesondere in seiner radialen Richtung, aufgespreizt zu werden und in eine, vorzugsweise umlaufende, Nut montiert zu werden. Ein Aufschieben des Dichtelements in axialer Richtung über Bereiche des ersten Stangenteils 1b, insbesondere ein Aufschieben über den Hydraulikkolben 3 bis zu bzw. in die Dichtungsnut 16b, ist durch eine derartige Ausgestaltung ermöglicht.
Vorzugsweise weist die Kolbenstange 5 in einem Bereich, der im montierten Zustand des Hülsenelements 6 von dem Hülsenelement 6 umgeben ist, eine dritte Dichtungsnut 16c auf, die dazu eingerichtet ist, ein drittes, insbesondere radial nach außen hin dichtendes Dichtelement 17c aufzunehmen. Das dritte Dichtelement 17c ist dabei vorzugsweise entsprechend dem zweiten Dichtelement 17b dazu eingerichtet, gegenüber dem Hülsenelement 6 dichtend anzuliegen und die zweite Hydraulikkammer 19 dichtend abzugrenzen.
Insbesondere ist das dritte Dichtelement 17c ein Dichtring, der dazu eingerichtet ist, mittels seiner Tangentialspannung mit seinem Außenumfang an dem abzudichtenden Innenumfang des Hülsenelements 6 anzuliegen und von dem Druck des Hydraulikmediums in der Hydraulikkammer 19 gegen das Hülsenelement 6
gepresst zu werden.
In Fig. 3b ist ein erster Stangenteil 1a einer Pleuelstange 1 in einem zweiten Ausführungsbeispiel dargestellt. Im Gegensatz zu dem in Fig. 3a dargestellten Ausführungsbeispiel ist die erste Dichtungsnut 16a beabstandet zu der (im montierten Zustand des ersten 1a im zweiten Stangenteil 1b dem zweiten, großen Pleuelauge 4b zugewandten) Stirnfläche des Hydraulikkolbens 3 umlaufend angeordnet. Das Dichtelement 17a (in Fig. 3b nicht dargestellt) ist bei diesem Ausführungsbeispiel als offener Dichtring ausgeführt und dazu eingerichtet, gegenüber dem Hydraulikzylinder 2 dichtend anzuliegen und eine erste Hydraulikkammer 18 dichtend abzugrenzen. Insbesondere ist das erste Dichtelement 17a dieses Ausführungsbeispiel ein, vorzugsweise einen Spalt aufweisender Dichtring, der dazu eingerichtet ist, vorzugsweise in seiner radialen Richtung, aufgespreizt zu werden und in die Dichtungsnut 16a montiert zu werden. Der Spalt ist dabei so ausgeführt, dass er den Dichtring in Umfangsrichtung unterbricht, z.B. verläuft er in einer Richtung, die im montierten Zustand des
Dichtrings im Wesentlichen der Längsachse A der Pleuelstange 1 entspricht. Somit 19
entfällt ein Aufschieben des Dichtelements 17a in axialer Richtung über den Hydraulikkolben 3 bis zu bzw. in die Dichtungsnut 16a.
In Fig. 3c ist wiederum ein erster Stangenteil 1a eines dritten Ausführungsbeispiels einer längenverstellbaren Pleuelstange 1 gezeigt. In diesem Ausführungsbeispiel weist die Kolbenstange 5 im Gegensatz zu den in Fig 3a und Fig. 3b dargestellten Ausführungsbeispielen keinen Bereich mit einer zweiten verringerten maximalen Querschnittsausdehnung 51a und auch keine Dichtungsnut auf. Die Kolbenstange 5 besteht durchwegs aus einem ersten Querschnittsbereich 50 mit einer ersten verringerten maximalen Querschnittsausdehnung 50a. Die Querschnittsausdehnung der Kolbenstange 5 erstreckt sich im Wesentlichen translateral gleichförmig von dem ersten, kleinen Pleuelauge 4a bis zu dem Hydraulikkolben 3. Die erste und die zweite Dichtungsnut 16a, 16b entsprechen der Anordnung dieser in dem in Fig.3b dargestellten Ausführungsbeispiel.
Das Hülsenelement 6 bzw. die wenigstens zwei Hülsenteile 9a, 9b weisen die vorzugsweise umlaufend ausgebildete dritte Dichtungsnut 16c an ihrem inneren Umfang auf. Diese dritte Dichtungsnut 16c ist dazu eingerichtet, ein drittes,
insbesondere ein radial nach innen hin dichtendes Dichtelement 17c aufzunehmen.
Das dritte Dichtelement 17c kann vorzugsweise als geschlossener Dichtring, insbesondere aus Kunststoff, oder als offener Dichtring ausgebildet sein.
Das Hülsenelement 6 bzw. die wenigstens zwei Hülsenteile 9a, 9b sind an ihrem, dem ersten, kleinen Pleuelauge 4a zugewandten Ende mittels eines Befestigungselement 117b gegeneinander und um die Kolbenstange 5 und um das dritte Dichtelement 17c herum fixiert. Bei dem Einschrauben des Hülsenelements 6 mittels des Gewindes 7 wird ein vorzugsweise kegelförmiger Dichtsitz des Hülsenelements 6 gegenüber dem Hydraulikzylinder 2 erzielt und die wenigstens zwei Hülsenteile 9a, 9b werden gegeneinander verspannt. Somit kann ein Federring zur Fixierung, insbesondere am dem Hydraulikkolben 3 zugewandten Ende des Hülsenelements 6 bzw. der Hülsenteile 9a, 9b entfallen.
Fign. 4a und 4b befassen sich mit der Zweiteilung des Hülsenelements 6 durch Diskussion eines ersten Hülsenteils 9a des zweitteilig ausgeführten Hülsenelements 6 eines Ausführungsbeispiels einer längenverstellbaren Pleuelstange 1 in Draufsicht (Fig. 4a).
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Fig. 4b zeigt das erste Hülsenteil 9a in Schnittdarstellung gemäß der Ebene I-I aus Fig. 4a.
Das Hülsenteil 9a ist im Wesentlichen halbrohrförmig ausgebildet, um mit einem zweiten, insbesondere formkomplementären, halbrohrförmigen Hülsenteil (nicht dargestellt) die Kolbenstange 5 in einem zusammengesetzten Zustand zu umschließen. Das aus zwei Hülsenteilen zusammengesetzte Hülsenelement 6 weist vorzugsweise eine im Wesentlichen hohlzylindrische Ausgestaltung auf. Im dargestellten Ausführungsbeispiel verläuft die Trennebene der Hülsenteile 9a, 9b parallel zu bzw. verlaufend durch eine Längsachse des Hülsenelements 6, wobei diese Längsachse im montierten Zustand des Hülsenelements 6 parallel zu bzw.
zusammenfallend mit der Längsachse A der Pleuelstange 1 verläuft.
Das Hülsenelement 6 kann beispielsweise einstückig gefertigt und dann durch Cracken in zwei Hülsenteile getrennt werden, um bei Wieder-Zusammenfügen eine besonders gute Verbindung zu ermöglichen. Zusätzlich bzw. stattdessen können die Flächen, an denen die zwei Hülsenteile im zusammengesetzten Zustand aneinander anliegen, mit einer Haifischverzahnung oder Strukturschliff versehen sein, um einen Kraftschluss insbesondere in einer Richtung entlang einer Längsachse A der Pleuelstange 1 zu gewährleisten.
Die Ebene |-I, verläuft senkrecht zu einer Längsachse des zylindrischen Hülsenelements 9a in einer Ebene in welche Fixierelemente 11 angeordnet sind. Die Fixierelemente des ersten Hülsenteils 9a sind als Stifte ausgebildet.
Fixierelemente eines zweiten, nicht dargestellten Hülsenteils sind als Aufnahmen, insbesondere in Form von Sacklöchern ausgebildet, die insbesondere dazu eingerichtet sind, die Fixierelemente 11 des ersten Hülsenteils 9a korrespondierend aufzunehmen. Mittels der Fixierelemente 11 ist eine Positionierung der Hülsenelemente 9a, 9b gegeneinander vereinfacht und eine Montage bzw. die Fixierung der Hülsenteile 9a, 9b, insbesondere mittels eines umlaufenden Befestigungsmittels, erleichtert. Zwei- oder mehrteilig hergestellte Hülsenteile 9a, 9b haben den Vorteil, dass eine, insbesondere bei thermischen, Trennverfahren
auftretende Verformung vermieden wird.
Fig. 5 zeigt eine schematische Darstellung eines Verfahrens 100 zum Herstellen einer erfindungsgemäßen längenverstellbaren Pleuelstange 1.
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Die dadurch herstellbare Pleuelstange 1 weist einen ersten Stangenteil 1a und einen zweiten Stangenteil 1b auf. Vorzugsweise ist die Pleuelstange 1 sowie die beiden Stangenteile 1a, 1b entsprechend einer der oben diskutierten Ausführungsbeispiele
ausgeführt.
a) In einem ersten Schritt 101 werden der erste Stangenteil 1a und ein zweiter Stangenteil 1b bereitgestellt. Der erste Stangenteil 1a ist einteilig ausgebildet und weist einen Hydraulikkolben 3 und ein erstes Pleuelauge 4a auf, die durch eine Kolbenstange 5 miteinander verbunden sind. Die Kolbenstange 5 weist gegenüber dem Hydraulikkolben 3 und dem ersten Pleuelauge 4a zumindest eine erste verringerte maximale Querschnittsausdehnung 50a auf. Der zweite Stangenteil 1b weist einen Hydraulikzylinder 2 auf.
b) In einem zweiten Schritt 102 wird ein Befestigungselement 117b, insbesondere ein Spannring, über den Hydraulikkolben 3 in Richtung des ersten Pleuelauges 4a auf die Kolbenstange 5 aufgeschoben.
c) In einem dritten Schritt 103 wird wenigstens ein drittes Dichtelement 17c über den Hydraulikkolben 3 auf die Kolbenstange 5 aufgeschoben und optional in einer, in der Kolbenstange 5 angeordneten, umlaufend ausgebildeten dritten Dichtungsnut 16c montiert. Alternativ wird das dritte Dichtelement 17c vorpositioniert, um in einer dritten Dichtungsnut 16c des Hülsenelements 6 bzw. der Hülsenteile 9a, 9b positioniert zu werden. Bevorzugt weist das dritte Dichtelement 17c vorzugsweise wenigstens eine ringförmige Dichtungseinrichtung mit einem Spalt auf. Durch den Spalt der Dichtungseinrichtung ist es möglich, die Dichtungseinrichtung, insbesondere in einer radialen Richtung, elastisch aufzudehnen und über den Hydraulikzylinder 2 bis zur Kolbenstange 5 bzw. in die dritte Dichtungsnut 16c zu verschieben.
d) In einem vierten Schritt 104 werden die mindestens zwei Hülsenteile 9a, 9b um die Kolbenstange 5 und das dritte Dichtelement 17c herum angeordnet, die dazu eingerichtet sind, zusammen ein Hülsenelement 6 zu bilden. Dabei werden die Hülsenteile 9a, 9b von zwei Seiten auf die Kolbenstange 5 aufgesetzt, um diese zu umschließen. Optional wird das, in dem zweiten Schritt 102 aufgeschobene, Dichtelement in einer dafür vorgesehenen dritten Dichtungsnut 16c in den Hülsenteilen 9a, 9b angeordnet. Um die
Positionierung der Hülsenteile 9a, 9b zu erleichtern, werden insbesondere die 22
Fixiermittel 11 der Hülsenteile 9a, 9b zueinander ausgerichtet und greifen ineinander.
e) In einem fünften Schritt 105 werden die Hülsenteile 9a, 9b mittels des, in dem zweiten Schritt 102 aufgeschobenen, Befestigungsmittels 117b fixiert. Hierzu wird das Befestigungsmittel 117b, insbesondere der Spannring, auf die Hülsenteile 9a, 9b aufgepresst, um diese stabil gegeneinander zu fixieren. Vorzugsweise werden die Hülsenteile 9a, 9b zusätzlich mit einem Federring 117c gegeneinander fixiert, um über die axiale Länge des Hülsenelements 6 eine stabile Fixierung dieser zu gewährleisten.
f) In einem sechsten Schritt 106 wird der erste Stangenteil 1a in dem Hydraulikzylinder 2 des zweiten Stangenteils 1b angeordnet.
g) In einem siebten Schritt 107 wird das Hülsenelement 6, vorzugsweise mittels eines Gewindes 7, 8, in dem Hydraulikzylinder 2 fixiert, insbesondere eingeschraubt.
In einem optionalen weiteren Schritt werden, insbesondere unabhängig von einem Zeitpunkt der Montage des Hülsenelements 6, ein erstes 17a und/oder ein zweites Dichtelement 17b auf den Hydraulikkolben 3 aufgeschoben und in dafür ausgebildeten Dichtungsnuten 16a, 16b angeordnet. Hierbei ist eine zweite Dichtungsnut 16b insbesondere in dem Bereich des Hydraulikzylinders 2 angeordnet, welcher der Kolbenstange 5 zugewandt angeordnet ist. Dieses zweite Dichtungselement 17b bildet zusammen mit dem in dem dritten Schritt 103 aufgeschobenen Dichtungselement 17c und der Kolbenstange 5 bzw. dem Hülsenelement 6 und dem Hydraulikzylinder 2 die zweite Hydraulikkammer 19. Eine erste Dichtungsnut 16a ist insbesondere in dem stirnseitigen Bereich des Hydraulikzylinders 2 angeordnet, welcher dem ersten Pleuelauge 4a abgewandt angeordnet ist. Dieses erste Dichtungselement 17a bildet zusammen mit dem Hydraulikkolben 3 und dem Hydraulikzylinder 2 die erste Hydraulikkammer 18 bzw. begrenzt diese.
Es sei darauf hingewiesen, dass es sich bei den beschriebenen Ausführungsbeispielen lediglich um Beispiele handelt, die den Schutzbereich, die Anwendungen und den Aufbau in keiner Weise einschränken sollen. Vielmehr wird dem Fachmann durch die vorausgehende Beschreibung ein Leitfaden für die Umsetzung mindestens eines Ausführungsbeispiels gegeben, wobei diverse
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Änderungen, insbesondere in Hinblick auf die Funktion und Anordnung der beschriebenen Bestandteile, vorgenommen werden können, ohne den Schutzbereich zu verlassen, wie er sich aus den Ansprüchen und diesen äquivalenten
Merkmalskombinationen ergibt.
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Bezugszeichenliste
1 Längenverstellbare Pleuelstange
1a, 1b erster Stangenteil, zweiten Stangenteil 2 Hydraulikzylinder
3 Hydraulikkolben
4a, 4b kleines Pleuelauge, großes Pleuelauge 5 Kolbenstange
6 Hülsenelement
7 erstes Gewinde
8 zweites Gewinde
9a, 9b erstes Hülsenteil, zweites Hülsenteil
11 Fixiermittel
12 Nut
13 Eingriffsmittel
16a, 16b, 16c erste Dichtungsnut, zweite Dichtungsnut, dritte Dichtungsnut
17a, 17c erstes Dichtungselement, drittes Dichtungselement
18 erste Hydraulikkammer
19 zweite Hydraulikkammer
50 erster Querschnittsbereich
50a erste verringerte maximale Querschnittsausdehnung 51 zweiter Querschnittsbereich
51a zweite verringerte maximale Querschnittsausdehnung 60 Längenverstellvorrichtung
61,62 Hydraulikmediumkanal
63 Hydraulikmediumversorgungskanal
64 Steuereinrichtung
117a Fixierring
117b Befestigungsmittel
117c Federring
A Längsachse (der Pleuelstange)
x1 Leckagespalt
25

Claims (14)

Patentansprüche
1. Längenverstellbare Pleuelstange (1) für eine Hubkolbenmaschine, insbesondere Brennkraftmaschine, wobei die Pleuelstange (1) zumindest einen ersten Stangenteil (1a) mit einem ersten, insbesondere kleinen, Pleuelauge (4a) und zumindest einen zweiten Stangenteil (1b) mit einem zweiten, insbesondere großen, Pleuelauge (4b) aufweist, wobei die beiden Stangenteile (1a, 1b) teleskopartig zu- und/oder ineinander verschiebbar sind, um eine Verstellung der effektiven Länge der Pleuelstange (1) zu bewirken, wobei im zweiten Stangenteil (1b) ein Hydraulikzylinder (2) ausgebildet ist und das erste Pleuelauge (4a) des ersten Stangenteils (1a) über eine Kolbenstange (5) fest mit einem im Hydraulikzylinder (2) längsverschiebbaren Hydraulikkolben (3) verbunden ist, wobei die Kolbenstange (5) mit einem Hülsenelement (6) in zumindest einer radialen Richtung in Bezug auf den Hydraulikzylinder (2) fixiert ist und wobei auf einer ersten, dem zweiten Pleuelauge (4b) zugewandten Seite des Hydraulikkolbens (3) zwischen dem zweiten Stangenteil (1b) und dem Hydraulikkolben eine erste Hydraulikkammer (18) und auf einer zweiten, dem ersten Pleuelauge (4a) zugewandten Seite des Hydraulikkolbens (3) eine zweite Hydraulikkammer (19) ausgebildet ist, wobei jede Hydraulikkammer (18, 19) mit wenigstens einem Hydraulikmediumkanal (61, 62) strömungsverbunden oder strömungsverbindbar ist, wobei die Kolbenstange (5) gegenüber dem Hydraulikkolben (3) und dem Pleuelauge (4a) des ersten Stangenteils (1a) eine erste verringerte maximale Querschnittsausdehnung (50a) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Hülsenelement (6) wenigstens zwei formkomplementäre, vorzugsweise wenigstens im Wesentlichen
halbrohrförmige, Hülsenteile (9a, 9b) aufweist.
2. Pleuelstange (1) nach Anspruch 1, wobei der erste Stangenteil (1a) mit dem Hydraulikkolben (3), der Kolbenstange (5) und dem ersten Pleuelauge (4a) einstückig ausgebildet sind.
3. Pleuelstange (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Hülsenelement (6) in der Weise ausgebildet ist, um die Kolbenstange (5) herum angeordnet zu werden.
26 27738
4. Pleuelstange (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Hülsenelement (6) ein erstes Gewinde (7), insbesondere Außengewinde, und der Hydraulikzylinder (2) ein zum ersten Gewinde (7) korrespondierendes zweites Gewinde (8), insbesondere Innengewinde, aufweist, welche insbesondere zur reibschlüssigen Verbindung des Hülsenelements (6) mit dem Hydraulikzylinder (2) eingerichtet sind.
5. Pleuelstange (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Hülsenteile (9a, 9b) an ihren im montierten Zustand einander zugewandten Verbindungsflächen Fixiermittel (11), insbesondere Zacken oder Stifte,
aufweisen.
6. Pleuelstange (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Hülsenteile (9a, 9b) mittels wenigstens eines Befestigungselements (117b), insbesondere
eines Spannrings, gegeneinander fixiert sind.
7. Pleuelstange (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Kolbenstange (5) einen Bereich aufweist, welcher in Bezug auf den Hydraulikkolben (3) eine zweite verringerte maximale Querschnittsausdehnung (51a) aufweist, welche größer ist als die erste verringerte maximale Querschnittsausdehnung (50a), wobei der Bereich der zweiten verringerten maximalen Querschnittsausdehnung (51a) von dem Hydraulikkolben (3) beabstandet
angeordnet ist.
8. Pleuelstange (1) einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 7, wobei das Hülsenelement (6), insbesondere an seinem inneren Umfang, Eingriffsmittel (13) aufweist, die, vorzugsweise im Wesentlichen formschlüssig, in einer Nut (12), welche durch den Hydraulikkolben (3) und einen zweiten Querschnittsbereich (51) der zweiten verringerten maximalen
Querschnittsausdehnung (51a) gebildet wird, in Eingriff stehen.
9. Pleuelstange (1) nach Anspruch 8, wobei eine axiale Verschiebung der Kolbenstange (5) relativ zu dem Hülsenelement (6) durch ein
27
10.
11.
12.
Zusammenwirken der Eingriffsmittel (13) und einem ersten Anschlag, welcher von dem Hydraulikkolben (3) gebildet ist, und vorzugsweise einem zweiten Anschlag, welcher von einem zweiten Querschnittsbereich (51) mit der zweiten verringerten maximalen Querschnittsausdehnung (51a) gebildet ist, begrenzt ist.
Pleuelstange (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei der Hydraulikkolben (3) eine erste, vorzugsweise umlaufende Dichtungsnut (16a) aufweist, wobei die erste Dichtungsnut (16a) vorzugsweise an die Stirnfläche des Hydraulikkolbens (3) angrenzt, in welcher ein erstes Dichtelement (17a) angeordnet ist und das erste Dichtelement (17a) mit dem Hydraulikzylinder (2) in der Weise zusammenwirkt, dass die erste Hydraulikkammer (18) gebildet wird, und wobei das Dichtelement (17a) wenigstens eine ringförmige Dichtungseinrichtung mit einem Spalt aufweist, wobei vorzugsweise die Dichtungseinrichtung an ihrem Spalt zwei einander überlappende Zungen
aufweist.
Pleuelstange (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei der Hydraulikkolben (3) eine zweite, umlaufende Dichtungsnut (16b) aufweist, in welcher ein zweites Dichtelement (17b) angeordnet ist und die Kolbenstange (5) oder das Hülsenelement (6) eine umlaufende Dichtungsnut (16c) aufweist in welcher ein drittes Dichtelement (17c) angeordnet ist, und das zweite Dichtelement (17b) und das dritte Dichtelement (17c) mit dem Hydraulikzylinder (2) in der Weise zusammenwirken, dass die zweite
Hydraulikkammer (19) gebildet wird.
Pleuelstange (1) nach Anspruch 10 oder 11, wobei das Dichtelement (17a, 17b, 17c) wenigstens eine erste ringförmige Dichtungseinrichtung mit einem ersten Spalt, eine zweite ringförmige Dichtungseinrichtung mit einem zweiten Spalt und eine dritte ringförmige Dichtungseinrichtung mit einem dritten Spalt aufweist, wobei die erste und die zweite Dichtungseinrichtung in einer axialen Richtung nebeneinander angeordnet und der erste Spalt, der zweite Spalt und der dritte Spalt in einer Umfangsrichtung jeweils gegeneinander verschoben
sind.
28
13.
14.
Brennkraftmaschine mit zumindest einer Pleuelstange (1) nach einem der
Ansprüche 1 bis 12.
Verfahren (100) zum Herstellen einer längenverstellbaren Pleuelstange (1),
aufweisend einen ersten Stangenteil (1a) und einen zweiten Stangenteil (1b),
insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 12, aufweisend die folgenden
Schritte:
a) Bereitstellen (101) des ersten Stangenteils (1a), aufweisend einen Hydraulikkolben (3), eine Kolbenstange (5) und ein erstes Pleuelauge (4a), wobei vorzugsweise der erste Stangenteil (1a) einstückig ausgebildet ist und die Kolbenstange (5) gegenüber dem Hydraulikkolben (3) und dem ersten Pleuelauge (4a) eine verringerte maximale Querschnittsausdehnung (50a) aufweist, und eines zweiten Stangenteils (1b), in dem ein Hydraulikzylinder (2) ausgebildet ist;
b) Aufschieben (102) eines Befestigungsmittels (11) über den Hydraulikkolben (3) in Richtung des ersten Pleuelauges (4a) auf die Kolbenstange (5);
c) Anordnen (103) wenigstens eines Dichtelements (17c), vorzugsweise einer ringförmigen Dichtungseinrichtung mit zumindest einem Spalt, an dem Hydraulikkolben (3) und/oder an der Kolbenstange (5);
d) Anordnen (104) von Hülsenteilen (9a, 9b) um die Kolbenstange (5) und das wenigstens eine Dichtelement (17c) herum, wobei die Hülsenteile (9a, 9b) zur Ausbildung eines Hülsenelements (6) ausgebildet sind;
e) Fixieren (105) der Hülsenteile (9a, 9b) in der angeordneten Position mittels des Befestigungsmittels (117b);
f) Anordnen (106) des ersten Stangenteils (1b) in dem Hydraulikzylinder (2) des zweiten Stangenteils (1b); und
g) Fixieren (107) des Hülsenelements (6) in dem Hydraulikzylinder (2), vorzugsweise durch Verschrauben mittels eines Gewindes (7, 8).
29
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DE102017217492A1 (de) * 2016-09-30 2018-04-05 Avl List Gmbh Dreiteiliges Pleuel mit verstellbarer Pleuellänge
CN111288041A (zh) * 2020-03-26 2020-06-16 湖南机电职业技术学院 内置分体密封垫套的组合缸盖
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