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Die Erfindung betrifft eine Kolbenvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Aus der
DE 10 2004 018 686 A1 ist bereits eine Kolbenvorrichtung für eine Hubkolbenbrennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs, mit einer Pleueleinheit und mit einer Kolbeneinheit, die zumindest eine Pleuelführungseinheit aufweist, die dazu vorgesehen ist, zumindest teilweise einen Formschluss mit der Pleueleinheit herzustellen, bekannt.
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Der Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zugrunde, Kosten der Kolbenvorrichtung zu reduzieren. Sie wird gemäß der Erfindung durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weitere Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Die Erfindung geht aus von einer Kolbenvorrichtung für eine Hubkolbenbrennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs, mit einer Pleueleinheit und mit einer Kolbeneinheit, die zumindest eine Pleuelführungseinheit aufweist, die dazu vorgesehen ist, zumindest teilweise einen Formschluss mit der Pleueleinheit herzustellen.
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Es wird vorgeschlagen, dass die Pleuelführungseinheit und/oder die Pleueleinheit zumindest eine Formschlussfehlstelle aufweist, die dazu vorgesehen ist, zumindest in eine Richtung den Formschluss aufzulösen. Dadurch kann die Pleueleinheit besonders einfach in die Kolbeneinheit eingebracht und aus der Kolbeneinheit ausgebracht werden, wodurch die Kolbenvorrichtung zerstörungsfrei montiert und demontiert werden kann. Dadurch können die Pleuelführungseinheit und die Kolbeneinheit einstückig ausgeführt werden, wodurch eine Fertigung der Kolbeneinheit, insbesondere der Pleuelführungseinheit vereinfacht werden kann und damit Kosten der Kolbenvorrichtung reduziert werden können. Die Pleueleinheit ist vorzugsweise nach einem Schlüsselloch-Prinzip in die Kolbeneinheit einfädelbar. Unter einer „Formschlussfehlstelle” soll insbesondere eine Stelle oder ein Bereich verstanden werden, in dem ein Formschluss zwischen zumindest zwei Elementen bzw. zwei Einheiten insbesondere in einer bestimmten Stellung der beiden Elemente bzw. Einheiten zueinander und/oder in eine bestimmte Richtung aufgelöst ist. Unter einer „Pleuelführungseinheit” soll insbesondere eine Einheit verstanden werden, die ein Lager und ein Widerlager für die Pleueleinheit ausbildet. Vorzugsweise nimmt die Pleuelführungseinheit Zug- und Druckkräfte der Pleueleinheit auf und ermöglicht zumindest eine Schwenkbewegung der Pleueleinheit in Bezug auf die Kolbeneinheit um einen virtuellen Drehpunkt. Der virtuelle Drehpunkt ist vorzugsweise außerhalb der Kolbeneinheit angeordnet. Vorteilhafterweise leitet die Pleuelführungseinheit die aufgenommenen Zug- und Druckkräfte auf die Kolbeneinheit weiter und verhindert somit eine Bewegung der Pleueleinheit in Bezug auf die Kolbeneinheit entlang einer Hauptachse der Kolbeneinheit. Unter „einstückig” soll insbesondere verstanden werden, dass eine Einheit aus einem Stück besteht und damit aus einem gleichen Material hergestellt ist, wie beispielsweise durch Gießen, insbesondere durch einen Kokillenguss, oder durch Schmieden. Vorzugsweise kann eine einstückige Einheit in einem nachfolgenden Verfahren mechanisch bearbeitet werden. Unter „vorgesehen” soll insbesondere speziell ausgelegt und/oder ausgestattet verstanden werden.
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Weiter wird vorgeschlagen, dass die Formschlussfehlstelle als eine Materialausnehmung in der Pleuelführungseinheit und/oder in der Pleueleinheit ausgebildet ist. Dadurch kann die Pleuelführungseinheit besonders einfach hergestellt werden. Unter einer „Materialausnehmung” soll insbesondere eine Stelle oder ein Bereich in einer Einheit, insbesondere in einer einstückigen Einheit, verstanden werden, die durch eine Entnahme eines Materials der Einheit, wie beispielsweise durch eine mechanische Bearbeitung, und/oder durch ein beabsichtigtes Weglassen des Materials bei einer Herstellung der Einheit, wie beispielsweise durch eine spezielle Gussform, hergestellt ist.
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In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass die Kolbeneinheit zumindest ein Kolbenschaftelement aufweist, das dazu vorgesehen ist, zumindest teilweise in die Formschlussfehlstelle einzugreifen. Dadurch kann eine sichere Anordnung der Pleueleinheit in der Kolbeneinheit realisiert werden. Vorzugsweise ist durch ein zumindest teilweises Eingreifen des Kolbenschaftelements in die Formschlussfehlstelle die Formschlussfehlstelle verschlossen und dadurch ein Formschluss zwischen den beiden Elementen bzw. Einheiten in dieser Stelle oder in diesem Bereich gewährleistet. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird das in die Formschlussfehlstelle eingreifende Teil des Kolbenschaftelements nach der Montage mit der Pleuelführungseinheit verschweisst, um diese zu versteifen. Vorzugsweise greift das Kolbenschaftelement in die Formschlussfehlstelle ein bzw. wird das Kolbenschaftelement montiert, erst wenn die Pleueleinheit in die Pleuelführungseinheit eingebracht ist. Vorteilhafterweise ist die Kolbeneinheit in diesem Fall mehrteilig ausgeführt. Unter „mehrteilig” soll insbesondere eine Einheit verstanden werden, die aus mehreren einstückigen Elementen bzw. Einheiten besteht, die durch ein form-, kraft- und/oder stoffschlüssiges Verfahren, wie beispielsweise durch Schweißen, Kleben, Aufschrumpfen oder ähnlichen Verfahren, fest miteinander verbunden sind.
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Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In den Zeichnungen sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Zeichnungen, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
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Dabei zeigen:
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1 perspektivisch einen Längsschnitt einer Kolbeneinheit,
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2 perspektivisch die Kolbeneinheit,
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3 perspektivisch die Kolbeneinheit mit einer eingefädelten Pleueleinheit,
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4 eine alternativ ausgebildete Kolbenvorrichtung in einer Explosionsdarstellung und
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5 die alternativ ausgebildete Kolbenvorrichtung in einem montierten Zustand.
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Die 1 bis 3 zeigen eine Kolbenvorrichtung für eine Hubkolbenbrennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs. Die Kolbenvorrichtung ist als eine Brennkraftmaschinenkolbenvorrichtung ausgebildet. Die Kolbenvorrichtung weist eine Kolbeneinheit 11a und eine Pleueleinheit 10a auf. Die Pleueleinheit 10a verbindet die Kolbeneinheit 11a mit einer nicht näher dargestellten Kurbelwelle der Hubkolbenbrennkraftmaschine. Die Kolbenvorrichtung ist in der 3 in einem montierten Zustand dargestellt.
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Die Pleueleinheit 10a weist ein Anbindungselement 16a, einen Pleuelschaft 17a, einen nicht dargestellten Pleuelfuß und einen nicht dargestellten Pleueldeckel auf. Der Pleuelfuß und der Pleueldeckel weisen eine gecrackte Bruchfläche auf. Sie sind zur Anbindung an die Kurbelwelle vorgesehen. Der Pleuelschaft 17a verbindet den Pleuelfuß mit dem Anbindungselement 16a. Das Anbindungselement 16a, der Pleuelschaft 17a und der Pleuelfuß sind einstückig miteinander ausgebildet. Grundsätzlich ist es auch denkbar, das Anbindungselement 16a, den Pleuelschaft 17a und/oder den Pleuelfuß separat voneinander herzustellen und nachträglich, beispielsweise durch einen Stoffschluss, fest miteinander zu verbinden. Das Anbindungselement 16a, der Pleuelschaft 17a und der Pleuelfuß können aus unterschiedlichen Materialien hergestellt werden.
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Zur Anbindung der Pleueleinheit 10a an die Kolbeneinheit 11a und damit zur Verbindung der Kolbeneinheit 11a und der Kurbelwelle weist die Pleueleinheit 10a das Anbindungselement 16a auf. Das Anbindungselement 16a ist in dem montierten Zustand innerhalb der Kolbeneinheit 11a angeordnet. Das Anbindungselement 16a erstreckt sich in alle Richtungen ausgehend von einem Mittelpunkt des Pleuelschafts 17a. Das Anbindungselement 16a ist gekrümmt ausgebildet. Das Anbindungselement 16a ist als ein annähernd kreissegmentförmiger Gleitschuh ausgebildet.
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Die Kolbeneinheit 11a weist einen Kolbenboden 18a auf. Der Kolbenboden 18a umfasst eine Brennraummulde 19a, die als eine Vertiefung des Kolbenbodens 18a ausgebildet ist. Zur Aufnahme von Kolbenringen weist die Kolbeneinheit 11a eine Kolbenringzone 20a auf. Zur Führung der Kolbeneinheit 11a in einem nicht näher dargestellten Zylinder umfasst die Kolbeneinheit 11a einen Kolbenschaft 21a. Der Kolbenschaft 21a ist als zwei gegenüberliegende Zylinderabschnitte 22a, 23a ausgebildet. Der Kolbenboden 18a, die Kolbenringzone 20a und der Kolbenschaft 21a sind einstückig miteinander ausgebildet.
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Zur Aufnahme und zur Führung des Anbindungselements 16a der Pleueleinheit 10a in der Kolbeneinheit 11a und damit zur Verbindung der Pleueleinheit 10a mit der Kolbeneinheit 11a weist die Kolbeneinheit 11a eine Pleuelführungseinheit 12a auf. Das Anbindungselement 16a ist in dem montierten Zustand innerhalb der Pleuelführungseinheit 12a angeordnet. In dem montierten Zustand ist die Pleueleinheit 10a in der Pleuelführungseinheit 12a eingebracht bzw. eingefädelt. Die Pleueleinheit 10a ist in dem montierten Zustand gleitend gelagert. Der Kolbenschaft 21a umgibt teilweise die Pleuelführungseinheit 12a. Die Pleuelführungseinheit 12a ist zwischen den beiden Ringabschnitten 22a, 23a des Kolbenschafts 21a angeordnet. Die Pleuelführungseinheit 12a stellt eine Gleitverbindung zwischen dem Anbindungselement 16a der Pleueleinheit 10a und der Kolbeneinheit 11a her. Sie ordnet die Pleueleinheit 10a verschwenkbar an der Kolbeneinheit 11a an.
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Die Pleuelführungseinheit 12a stellt teilweise einen Formschluss mit dem Anbindungselement 16a der Pleueleinheit 10a her. Die Pleuelführungseinheit 12a stellt den Formschluss in eine Kolbenbewegungsrichtung 24a und in eine, zur Kolbenbewegungsrichtung 24a senkrechte Pleuelschwenkrichtung 25a bereit. Die Pleuelführungseinheit 12a stellt den Formschluss teilweise in eine zur Kolbenbewegungsrichtung 24a und zur Pleuelschwenkrichtung 25a senkrechte Richtung 14a her. Die Kolbenbewegungsrichtung 24a verläuft parallel zu einer Hauptachse 26a der Kolbeneinheit 11a. Die Kolbenbewegungsrichtung 24a entspricht einer Bewegungsrichtung der Kolbeneinheit 11a bei einem Betrieb der die Kolbeneinheit 11a aufweisenden Hubkolbenbrennkraftmaschine. Die Kolbenbewegungsrichtung 24a und die Pleuelschwenkrichtung 25a sind parallel zu einer Schnittebene eines Längsschnitts der Kolbeneinheit 11a gemäß 1 ausgerichtet. Die Richtung 14a ist senkrecht zu der Schnittebene ausgerichtet.
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Die Pleuelführungseinheit 12a ist einstückig ausgeführt. Die Pleuelführungseinheit 12a ist einstückig mit dem Kolbenboden 18a, der Kolbenringzone 20a und dem Kolbenschaft 21a ausgebildet.
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Die Pleuelführungseinheit 12a ist in einer Richtung 27a, die ausgehend von dem Kolbenboden 18a in Richtung der Pleueleinheit 10a und damit in Richtung der Kurbelwelle zeigt, unterhalb des Kolbenbodens 18a angeordnet. Die Richtung 27a ist parallel zu der Kolbenbewegungsrichtung 24a ausgerichtet. Zur Herstellung der Gleitverbindung weist die Pleuelführungseinheit 12a eine erste Fläche 28a auf. Die erste Fläche 28a ist als eine Gleitfläche ausgebildet. Die erste Fläche 28a ist nach außen gekrümmt. Die erste Fläche 28a ist in dem montierten Zustand der Pleueleinheit 10a zugewandt. Die erste Fläche 28a ist dem Kolbenboden 18a abgewandt. Die erste Fläche 28a weist in einer Projektionsrichtung, die der Richtung 27a entspricht, eine Rechteckform auf. Die erste Fläche 28a der Pleuelführungseinheit 12a stellt den Formschluss mit dem Anbindungselement 16a in eine Richtung bereit, die entgegengesetzt zu der Richtung 27a ausgerichtet ist. Die erste Fläche 28a ist aus einer ersten Leitkurve gebildet. Die erste Leitkurve erstreckt sich senkrecht zu der Kolbenbewegungsrichtung 24a und damit senkrecht zur Hauptachse 26a. Die erste Fläche 28a bildet eine obere Führungskurve, auf der sich das Anbindungselement 16a der Pleueleinheit 10a gleitend bewegt. Die erste Leitkurve stellt in diesem Ausführungsbeispiel einen Kreisbogen dar, wodurch die erste Fläche 28a zylindrisch ausgebildet ist. Die Pleuelführungseinheit 12a bildet mit der ersten Fläche 28a ein Lager für die Pleueleinheit 10a aus.
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Zur sicheren Aufnahme und sicheren Führung des Anbindungselements 16a der Pleueleinheit 10a in der Pleuelführungseinheit 12a und damit zur Vermeidung eines Abhebens des Anbindungselements 16a von der ersten Fläche 28a weist die Pleuelführungseinheit 12a eine zweite Fläche 29a auf. Die zweite Fläche 29a ist als eine Stützfläche ausgebildet. Die zweite Fläche 29a kann eine Gewichtskraft der in der Pleuelführungseinheit 12a angeordneten Pleueleinheit 10a aufnehmen. Die zweite Fläche 29a ist dem Kolbenboden 18a zugewandt. In dem montierten Zustand ist die zweite Fläche 29a dem Anbindungselement 16a zugewandt und dem Pleuelschaft 17a abgewandt. Die erste Fläche 28a und die zweite Fläche 29a sind gegenüberliegend angeordnet. Die zweite Fläche 29a ist nach innen gekrümmt. Die zweite Fläche 29a der Pleuelführungseinheit 12a stellt den Formschluss mit dem Anbindungselement 16a in die Richtung 27a, in die Pleuelschwenkrichtung 25a und teilweise in die zur Kolbenbewegungsrichtung 24a und zur Pleuelschwenkrichtung 25a senkrechte Richtung 14a bereit. Die zweite Fläche 29a ist in der Richtung 27a unterhalb der ersten Fläche 28a angeordnet. Zur Realisierung einer Anordnung des Anbindungselements 16a innerhalb der Pleuelführungseinheit 12a weist die zweite Fläche 29a der Pleuelführungseinheit 12a eine Pleueldurchgangsöffnung 30a auf. In dem montierten Zustand der Pleueleinheit 10a greift der Pleuelschaft 17a entlang der Kolbenbewegungsrichtung 24a durch die Pleueldurchgangsöffnung 30a der zweiten Fläche 29a. Die Pleueldurchgangsöffnung 30a begrenzt bzw. definiert eine Schwenkbewegung in die Pleuelschwenkrichtung 25a der Pleueleinheit 10a. Die Pleuelführungseinheit 12a bildet mit der zweiten Fläche 29a ein Widerlager für die Pleueleinheit 10a aus.
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Die zweite Fläche 29a ist aus einer zweiten Leitkurve gebildet. Die zweite Leitkurve erstreckt sich ebenfalls senkrecht zu der Kolbenbewegungsrichtung 24a. Die zweite Fläche 29a bildet eine untere Führungskurve, auf der sich das Anbindungselement 16a der Pleueleinheit 10a abstützt und gleitend bewegt. Die zweite Leitkurve verläuft äquidistant zu der ersten Leitkurve. Die erste Fläche 28a und die zweite Fläche 29a sind äquidistant zueinander. Die zweite Leitkurve und die erste Leitkurve stellen Kreisbögen mit zumindest annähernd identischem Mittelpunkt dar, wodurch die zweite Fläche 29a ebenfalls zylindrisch ausgebildet ist.
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Das Anbindungselement 16a ist in der Kolbenbewegungsrichtung 24a zumindest teilweise zwischen der ersten Fläche 28a und der zweiten Fläche 29a angeordnet. Ein Krümmungsverlauf des Anbindungselements 16a entspricht der ersten Leitkurve und der zweiten Leitkurve. Das Anbindungselement 16a liegt vollständig mit einer oberen Fläche 31a an der ersten Fläche 28a der Pleuelführungseinheit 12a und teilweise mit einer unteren Fläche 32a an der zweiten Fläche 29a der Pleuelführungseinheit 12a an. Es ist aber auch denkbar, dass eine teilweise Berührung der ersten Fläche 28a mit der oberen Fläche 31a der Pleuelführungseinheit 12a stattfindet, mindestens jedoch eine Berührung an zwei Berührpunkten. Grundsätzlich können die erste Leitkurve, die zweite Leitkurve und/oder der Kurvenverlauf auch eine Ellipse, eine Hyperbel, eine Parabel darstellen und/oder aus Kreisbogenabschnitten, Ellipsenabschnitten, Hyperbelabschnitten, Parabelabschnitten und/oder aus einer beliebigen mathematischen Funktion zusammengesetzt sein.
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Die Pleueleinheit 10a weist in dem montierten Zustand einen virtuellen Drehpunkt 50a auf. Der virtuelle Drehpunkt 50a ist außerhalb der Pleuelführungseinheit 12a und außerhalb der Kolbeneinheit 11a angeordnet. Der Drehpunkt 50a ist in der Richtung 27a über der Kolbeneinheit 11a angeordnet. Der Drehpunkt 50a ist bezüglich der Richtung 27a oberhalb des Kolbenbodens 18a angeordnet. Er liegt zumindest annähernd auf der Hauptachse 26a. Die Pleuelführungseinheit 12a und das Anbindungselement 16a verlagern somit den Drehpunkt 50a der Pleueleinheit 10a im Vergleich zu üblichen Kolben-Pleuel Verbindungen mittels eines Kolbenbolzens.
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Zur Realisierung einer Bereitstellung des teilweisen Formschlusses in die Richtung 14a, die senkrecht zur Kolbenbewegungsrichtung 24a und senkrecht zur Pleuelschwenkrichtung 25a zeigt bzw. ausgerichtet ist, weist die Pleuelführungseinheit 12a eine Formschlussfehlstelle 13a auf. Die Formschlussfehlstelle 13a der Pleuelführungseinheit 12a löst bzw. hebt in die Richtung 14a den Formschluss auf. Die Formschlussfehlstelle 13a löst den Formschluss in einer definierten Stellung der Pleueleinheit 10a auf. Dadurch kann das Anbindungselement 16a der Pleueleinheit 10a in der definierten Stellung in die Richtung 14a aus der Pleuelführungseinheit 12a der Kolbeneinheit 11a herausgezogen und in die Pleuelführungseinheit 12a der Kolbeneinheit 11a eingebracht bzw. eingefädelt werden. In diesem Ausführungsbeispiel entspricht die definierte Stellung der Pleueleinheit 10a einem Schwenkwinkel des Pleuelschafts 17a in Bezug zur Kolbeneinheit 11a von null.
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Die Formschlussfehlstelle 13a ist als eine Materialausnehmung der Pleuelführungseinheit 12a ausgebildet. Sie ist als ein Montageschlitz ausgebildet. Die Formschlussfehlstelle 13a ist durch ein fehlendes oder entferntes Material der zweiten Fläche 29a der Pleuelführungseinheit 12a realisiert. Sie ist durch eine fehlende Berührfläche der unteren Fläche 32a des Anbindungselements 16a mit der zweiten Fläche 29a der Pleuelführungseinheit 12a in die Richtung 27a realisiert.
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Durch die Pleueldurchgangsöffnung 30a und die Formschlussfehlstelle 13a ist die zweite Fläche 29a durch zwei Stege 33a, 34a der Pleuelführungseinheit 12a ausgebildet. Der Steg 34a ist durch die Formschlussfehlstelle 13a unterbrochen. Der Steg 33a verbindet die zwei Ringabschnitte 22a, 23a miteinander. Die zweite Fläche 29a der Pleuelführungseinheit 12a ist um die Pleueldurchgangsöffnung 30a und um die Formschlussfehlstelle 13a reduziert. Die zweite Fläche 29a weist in der Projektionsrichtung, die der Richtung 27a entspricht, ebenfalls eine Rechteckform auf, die um die Pleueldurchgangsöffnung 30a und die Formschlussfehlstelle 13a reduziert ist.
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Zur Ein- und Ausbringung des Anbindungselements 16a der Pleueleinheit 10a in und aus der Pleuelführungsstelle 12a weist die Formschlussfehlstelle 13a eine zur Kolbenbewegungsrichtung 24a und damit zur Hauptachse 26a senkrechte Ausdehnung 35a auf, die minimal größer ist als eine im Bereich des Anbindungselements 16a zur Längsachse des Pleuelschafts 17a senkrechte Ausdehnung des Pleuelschafts 17a.
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Zur Kühlung der Kolbeneinheit 11a weist die Kolbenvorrichtung weiter Betriebsmittelkanäle 36a, 37a und einen Betriebsmittelhohlraum 38a auf. Die Betriebsmittelkanäle 36a, 37a und der Betriebsmittelhohlraum 38a sind innerhalb der Kolbeneinheit 11a angeordnet. Der Betriebsmittelkanal 36a umgibt die Brennraummulde 19a. Der Betriebsmittelkanal 37a verbindet strömungstechnisch den Betriebsmittelkanal 36a und den Betriebsmittelhohlraum 38a miteinander. Zur Schmierung und zur Kühlung der ersten Fläche 28a der Pleuelführungseinheit 12a und der oberen Fläche 31a des Anbindungselements 16a weist der Betriebsmittelhohlraum 38a eine Öffnung 39a auf. Die Öffnung 39a ist als eine Bohrung in der ersten Fläche 28a der Pleuelführungseinheit 12a ausgebildet. Ein Teil der Pleuelführungseinheit 12a bildet einen Boden des Betriebsmittelhohlraums 38a. Der Betriebsmittelhohlraum 38a ist als ein Shaker-Hohlraum ausgebildet. Außerdem weist die Kolbeneinheit 11a einen Überlaufbereich 40a für das Anbindungselement 16a der Pleueleinheit 10a auf. Der Überlaufbereich 40a ist innerhalb der Kolbeneinheit 11a angeordnet. Er ist als ein fehlendes Material der Kolbeneinheit 11a ausgebildet, der über einen Salzkern ausgeführt ist.
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In den 4 und 5 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt. Die nachfolgende Beschreibung beschränkt sich im Wesentlichen auf die Unterschiede zwischen den Ausführungsbeispielen, wobei bezüglich gleich bleibender Bauteile, Merkmale und Funktionen auf die Beschreibung des anderen Ausführungsbeispiels, insbesondere der 1 bis 3, verwiesen werden kann. Zur Unterscheidung der Ausführungsbeispiele ist der Buchstabe a in den Bezugszeichen des Ausführungsbeispiels in den 1 bis 3 durch den Buchstaben b in den Bezugszeichen des Ausführungsbeispiels der 4 und 5 ersetzt. Bezüglich gleich bezeichneter Bauteile, insbesondere in Bezug auf Bauteile mit gleichen Bezugszeichen, kann grundsätzlich auch auf die Zeichnungen und/oder die Beschreibung des anderen Ausführungsbeispiels, insbesondere der 1 bis 3, verwiesen werden.
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Die 4 und 5 zeigen eine alternative Ausgestaltung der Kolbenvorrichtung. Die Kolbenvorrichtung weist eine Kolbeneinheit 11b und eine Pleueleinheit 10b auf. Zur Herstellung eines Formschlusses mit der Pleueleinheit 10b weist die Kolbeneinheit 11b eine Pleuelführungseinheit 12b auf. Die Pleuelführungseinheit 12b weist zur Auflösung des Formschlusses in eine Richtung 14b, die senkrecht zu einer Kolbenbewegungsrichtung 24b und senkrecht zu einer Pleuelschwenkrichtung 25b ausgerichtet ist, eine Formschlussfehlstelle 13b auf.
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Im Unterschied zum vorherigen Ausführungsbeispiel ist die Kolbeneinheit 11b mehrteilig ausgeführt. Die Kolbeneinheit 11b ist vierteilig ausgeführt. Ein erster Teil 41b der Kolbeneinheit 11b weist einen Kolbenboden 18b, eine Kolbenringzone 20b und die Pleuelführungseinheit 12b auf, die miteinander einstückig ausgebildet sind. Ein zweiter Teil 42b der Kolbeneinheit 11b weist ein erstes Kolbenschaftelement 15b mit einem Steg 43b auf, die einstückig miteinander ausgebildet sind. Ein dritter Teil 44b der Kolbeneinheit 11b weist ein zweites Kolbenschaftelement 45b mit einem Steg 46b auf, die einstückig miteinander ausgebildet sind. Ein vierter Teil 47b der Kolbeneinheit 11b weist ein drittes Kolbenschaftelement 48b auf. Das erste Kolbenschaftelement 15b und das zweite Kolbenschaftelement 45b sind jeweils als eine Halbschale ausgebildet. Das dritte Kolbenschaftelement 48b ist als ein Fügering ausgebildet. In einem montierten Zustand bilden das erste Kolbenschaftelement 15b, das zweite Kolbenschaftelement 45b und das dritte Kolbenschaftelement 48b einen Kolbenschaft 49b der Kolbeneinheit 11b. In dem montierten Zustand umgibt bzw. ummantelt der Kolbenschaft 49b die Pleuelführungseinheit 12b.
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Um die Formschlussfehlstelle 13b zu verschließen, weist die Kolbeneinheit 11b das erste Kolbenschaftelement 15b auf. Das erste Kolbenschaftelement 15b greift in dem montierten Zustand mit seinem Steg 43b teilweise in die Formschlussfehlstelle 13b ein. Nach der Montage des ersten Kolbenschaftelements 15b kann der Steg 43b mit der Pleuelführungseinheit 12b beispielsweise durch Schweissen verbunden werden, um diese zu versteifen. Das erste Kolbenschaftelement 15b verhindert in dem montierten Zustand ein Herausziehen eines Anbindungselements 16b der Pleueleinheit 10b aus der Pleuelführungseinheit 12b. Der Steg 43b des ersten Kolbenschaftelements 15b ist in dem montierten Zustand teilweise innerhalb der Pleuelführungseinheit 12b angeordnet. Der Steg 43b des ersten Kolbenschaftelements 15b und der Steg 46b des zweiten Kolbenschaftelements 45b sind in dem montierten Zustand innerhalb der Kolbeneinheit 11b angeordnet. Der Steg 46b des zweiten Kolbenschaftelements 45b liegt mit einem Ende an der Pleuelführungseinheit 12b an.
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Das erste Kolbenschaftelement 15b und das zweite Kolbenschaftelement 45b bilden zusammen bzw. bilden in dem montierten Zustand einen Zylinder. Der Steg 43b des ersten Kolbenschaftelements 15b und der Steg 46b des zweiten Kolbenschaftelements 45b zeigen in Richtung einer Mittelachse des Zylinders. Die Stege 43b, 46b des ersten Kolbenschaftelements 15b und des zweiten Kolbenschaftelements 45b sind innerhalb des Zylindes angeordnet. Das erste Kolbenschaftelement 15b und das zweite Kolbenschaftelement 45b umgeben in dem montierten Zustand gänzlich die Pleuelführungseinheit 12b und das Anbindungselement 16b der Pleueleinheit 10b.
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Zur Befestigung des ersten Kolbenschaftelements 15b und des zweiten Kolbenschaftelements 45b an der Pleuelführungseinheit 12b und damit zur Einstellung des montierten Zustands weist die Kolbeneinheit 11b das dritte Kolbenschaftelement 48b auf. Das dritte Kolbenschaftelement 48b ordnet kraft- und formschlüssig das ersten Kolbenschaftelement 15b und das zweite Kolbenschaftelement 45b fest an der Pleuelführungseinheit 12b an. Das dritte Kolbenschaftelement 48b presst die Kolbenschaftelemente 15b, 45b gegen die Pleuelführungseinheit 12b. Das dritte Kolbenschaftelement 48b umgibt in dem montierten Zustand im unteren Bereich gänzlich das erste Kolbenschaftelement 15b und das zweite Kolbenschaftelement 45b. In dem montierten Zustand ist die Pleueleinheit 10b durch die Pleuelführungseinheit 12b, dem Kolbenschaftelement 15b, dem Kolbenschaftelement 45b und dem Kolbenschaftelement 48b verliersicher an bzw. in der Kolbeneinheit 11b angeordnet.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102004018686 A1 [0002]
