WO2021068018A1 - Längenverstellbares pleuel mit einer dichtungsvorrichtung - Google Patents

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WO2021068018A1
WO2021068018A1 PCT/AT2020/060359 AT2020060359W WO2021068018A1 WO 2021068018 A1 WO2021068018 A1 WO 2021068018A1 AT 2020060359 W AT2020060359 W AT 2020060359W WO 2021068018 A1 WO2021068018 A1 WO 2021068018A1
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connecting rod
sealing
sealing element
hydraulic
piston
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PCT/AT2020/060359
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Bernhard HÖDL
Helmut Melde-Tuczai
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Avl List Gmbh
Iwis Motorsysteme Gmbh & Co. Kg
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    • F16C2360/00—Engines or pumps
    • F16C2360/22—Internal combustion engines

Definitions

  • the invention relates to a length-adjustable connecting rod for a reciprocating piston engine, in particular for a reciprocating internal combustion engine, the connecting rod having a hydraulic device by means of which an effective length of the connecting rod can be adjusted, the hydraulic device having at least one hydraulic cylinder and a hydraulic piston arranged displaceably therein, which delimits a working space, having, and wherein the working space is sealed by at least one sealing device.
  • the invention also relates to a reciprocating piston machine with such a length-adjustable connecting rod and a corresponding motor vehicle and a production method for such a length-adjustable connecting rod.
  • Spring elements are generally designed to be arranged together with a sealing element in a radial sealing groove and to support the sealing element.
  • Sealing devices are generally used to seal a sealing gap, a large number of different sealing devices and sealing arrangements being known for the most varied of applications.
  • Spring elements for sealing devices are also generally generally known from the prior art. For example, generic sealing arrangements, sealing devices and spring elements are described in the document US Pat. No. 3,645,543.
  • a compression ratio can be changed in a reciprocating piston engine by means of length-adjustable connecting rods.
  • Length-adjustable connecting rods are basically known from the prior art, in particular hydraulic length-adjustable connecting rods, for example from document WO 2015/055582 A2 or document DE 102012 020 999 A1.
  • An example of a length-adjustable connecting rod is shown in FIG. 1.
  • a first aspect of the invention relates to a length-adjustable connecting rod for a reciprocating piston engine, in particular for a reciprocating internal combustion engine, the connecting rod having a hydraulic device by means of which an effective length of the connecting rod can be adjusted, the hydraulic device having at least one hydraulic cylinder and a hydraulic piston arranged displaceably therein, which has a Working space limited, has.
  • the working space is sealed by at least one sealing device.
  • the sealing device has a sealing element and at least a first and a second spring element.
  • the first spring element exerts a force on a first section, in particular a first sealing lip, of the sealing element in such a way that the first section is pressed against a piston rod of the hydraulic piston
  • the second spring element also exerts a force on a second one Section, in particular a second sealing lip, of the sealing element from that the second section is pressed against a cylinder wall of the hydraulic cylinder.
  • a second aspect of the invention relates to a reciprocating piston machine with at least one length-adjustable connecting rod.
  • a third aspect of the invention relates to a motor vehicle with a reciprocating piston engine.
  • a fourth aspect of the invention relates to a sealing device with a sealing element and at least a first and a second spring element, wherein the first spring element exerts a force on a first section, in particular a first sealing lip, of the sealing element that the first Section can be pressed against a first abutment and the second spring element exerts a force on a second section, in particular a second sealing lip, of the sealing element that the second section can be pressed against a second abutment.
  • a fifth aspect of the invention relates to a manufacturing method for a length-adjustable connecting rod, wherein in a first step at least one assembly tool is attached to a sealing element and in a second step the first spring element or the first sealing ring is inserted into the sealing element on a conical surface of the at least one assembly tool, in particular into a first groove of the sealing element and, in a third step, the second spring element or the second sealing ring is pushed onto a hollow conical surface of the at least one assembly tool against the sealing element, in particular a second groove of the sealing element.
  • a particularly simple assembly of the sealing device on the connecting rod can be achieved.
  • a motor vehicle within the meaning of the invention is a motor-driven vehicle, in particular a land, air or water vehicle.
  • the invention is based in particular on the knowledge that very high pressures of more than 1000 bar, depending on the design and operating point even of more than 2000 bar or 3000 bar, can occur in the working spaces of hydraulically adjustable connecting rods, in particular in reciprocating internal combustion engines. This places particularly high demands on the individual components of a device of such a work space, in particular with regard to dimensional accuracy, strength, service life and chemical resistance and / or corrosion resistance.
  • the sealing devices must withstand dynamic pressure loads.
  • TDC top dead center
  • the inertial force of the reciprocating piston pulls the connecting rod upwards.
  • This phase is created in the work area - in the case of a version with stepped pistons and two work areas in the lower work area - with a short rod even a vacuum.
  • the ignition TDC there is a high pressure load in the working area with a long rod or, in the case of a version with stepped pistons and two working areas, a vacuum is created in the upper working area. The pressure in the work space or work spaces thus fluctuates between a vacuum and a pressure peak value.
  • the invention is now based on the further knowledge that such a load could lead to fatigue failure of a spring.
  • the two spring elements are preferably elements that are completely separate from one another.
  • the first spring element acts towards an axis of the hydraulic device and seals off the working space from the piston rod.
  • the second spring element acts away from an axis of the hydraulic device and creates a seal against the cylinder wall of the hydraulic cylinder.
  • the function of the two sections of the sealing element or the spring elements is preferably independent of one another. More preferably, the Function of the first spring element is not influenced by the function of the second spring element or vice versa.
  • the two spring elements are not braced with one another or with respect to one another, there is less material stress, which leads to less or later fatigue of the material. Furthermore, even if one of the spring elements loses its function, the other spring element can continue to perform its full function.
  • the spring elements essentially follow the shape of the sealing element. This ensures good contact with the sealing element and the piston rod and / or the hydraulic cylinder.
  • the spring elements are arranged offset to one another in the direction of a longitudinal axis of the hydraulic device.
  • the diameter of the spring elements can be made larger while the size of the sealing element remains the same.
  • greater forces can be generated by means of the spring elements.
  • the sealing element has a substantially U-shape in cross section, and the two legs of the U-shape form the first section and the second section.
  • a base of the U-shape is arranged in the direction of that area of the hydraulic piston which has the greatest radial extent.
  • the at least one sealing device is arranged in a recess or sealing groove of the hydraulic piston. This allows a particularly secure fit of the Sealing device can be guaranteed.
  • This recess is preferably arranged on the side of the hydraulic piston facing the cylinder wall of the hydraulic cylinder.
  • a relative position of the spring elements to one another is defined by the sealing element.
  • the spring elements are held in the sealing element. This allows the spring elements to be spaced apart without the spring elements having to be connected directly.
  • the spring elements are designed at least essentially as rings, in particular snap rings, which are interrupted at one point. Such rings are particularly easy to assemble and are particularly suitable as spring elements.
  • the spring elements have metal, in particular spring steel wire, or consist of this.
  • This material is particularly suitable for the spring elements and meets the requirements with regard to the temperature requirements in an internal combustion engine particularly well. However, due to the low tension in the spring elements, other materials can also be used.
  • the sections of the sealing element have at least a first groove or a first cavity and a second groove or a second cavity, the spring elements each being arranged in one of the grooves or one of the cavities.
  • the at least one first groove is arranged on a wall of the first sealing lip that faces the second sealing lip and the second groove is arranged on a wall of the second sealing lip that faces the first sealing lip.
  • the spring elements are preferably held in such a way that they cannot escape from the sections of the sealing element as a result of the acceleration of the connecting rod.
  • the spring elements are designed in such a way that their natural frequency is lower than an operating frequency of the Connecting rods and / or a reciprocating piston machine and / or the connecting rod used as intended in a reciprocating piston machine. This prevents the sealing performance of the sealing device from being impaired by certain operating modes or operating points.
  • the forces are generated at least essentially by elastic expansion of the spring elements. In this way, a particularly good sealing effect of the sealing devices can be achieved.
  • the spring elements are designed or set up in such a way that the sections of the sealing element cannot lift off the piston rod and the cylinder wall during normal operation of the connecting rod and / or a reciprocating piston engine.
  • the spring elements are designed for use to seal the working space with an operating pressure in a range from 1000 bar to 3000 bar, in particular from 1500 bar to 2800 bar. This means that the force that the spring elements generate is so strong that the sealing elements - especially under vacuum - do not lift off. A particularly high sealing performance is achieved in this way.
  • the connecting rod has a first connecting rod part and a second connecting rod part, which can be displaced relative to one another in order to adjust the effective length of the connecting rod, in particular along a longitudinal axis of the connecting rod.
  • the first connecting rod part and the second connecting rod part can be pushed into and apart from one another in particular telescopically in order to adjust the effective length of the connecting rod, the first connecting rod part forming the hydraulic cylinder and the second connecting rod part forming the hydraulic piston.
  • FIG. 1 shows a first embodiment of a length-adjustable connecting rod with a sealing device according to the invention in a longitudinal section
  • FIG. 3 shows an enlarged section of the connecting rod from FIG. 1 in the area of
  • FIG. 4a shows an embodiment of a sealing device of the connecting rod from FIGS. 1 and 3 in the installed state in an enlarged individual representation in cross section
  • FIG. 4b shows the exemplary embodiment of a sealing device of the connecting rod from FIG. 4a in the non-installed, unloaded state
  • Fig. 7 shows an embodiment of an assembly tool for a
  • FIG. 8 shows a flow chart of a manufacturing method.
  • FIG. 1 shows a first exemplary embodiment of a length-adjustable connecting rod 1 according to the invention, which is provided for a reciprocating piston engine, in particular for an internal combustion engine for a passenger vehicle.
  • This exemplary embodiment of a connecting rod 1 comprises a first connecting rod part 1a and a second connecting rod part 1b, which can be moved relative to one another in the direction of a longitudinal axis A of the connecting rod 1.
  • the two connecting rod parts 1a and 1b can preferably be telescoped into one another or apart to change the effective connecting rod length L.
  • the effective connecting rod length L is defined in each case by the distance between an axis of rotation of the connecting rod 1 on the reciprocating piston side and an axis of rotation of the connecting rod 1 on the crankshaft side.
  • the first connecting rod part 1 a comprises a large connecting rod eye 19 with a connecting rod bearing on the crankshaft side for connecting the connecting rod 1 to a not here shown crankshaft, and the second connecting rod part 1b a small connecting rod eye 20 for connecting the connecting rod 1 to a reciprocating piston, also not shown here, of a reciprocating piston engine, also not shown.
  • the first connecting rod part 1a has the smaller connecting rod eye at a piston-side end for connecting the connecting rod 1 to a reciprocating piston of a reciprocating internal combustion engine.
  • the second connecting rod part 1b in this case has the larger connecting rod eye for connecting the connecting rod 1 to the crankshaft of the reciprocating piston engine.
  • a hydraulic device 2 is provided inside a connecting rod shaft of the first connecting rod part 1a, which comprises a hydraulic cylinder 3 formed in the connecting rod shaft and a double-acting hydraulic piston 4.
  • the second connecting rod part 1b has a piston rod 9 on its section facing the first connecting rod part 1a.
  • the piston rod 9 is preferably screwed into the second connecting rod part 1b or clamped to it, as can be seen in the exemplary embodiment shown in FIG. 1.
  • the piston rod 9 can be made in one piece with the second connecting rod part 1b.
  • a hydraulic piston 4 is implemented or connected to it. This hydraulic piston 4 is set up to interact with the hydraulic cylinder 3 and is preferably made in one piece with the piston rod 9 or screwed to it, as indicated in FIG. 1 by a dotted line.
  • the hydraulic piston 4 is displaceable in the hydraulic cylinder 3 along the longitudinal axis A.
  • a movement of the hydraulic piston 4 out of the hydraulic cylinder 3 in the direction of the small connecting rod eye 20 results in an increase in the effective connecting rod length L;
  • a movement of the hydraulic piston 4 in the hydraulic cylinder s in the direction of the large connecting rod eye 19 results in a decrease the effective connecting rod length L. In each case, this results in a change in the compression ratio in an associated reciprocating piston engine.
  • a stop sleeve 17 is provided in the connecting rod shaft. This serves as a stop for the hydraulic piston 4 in the direction of the small connecting rod eye 20. This prevents the second connecting rod part 1b, in particular the hydraulic piston 4, from being pushed completely out of the hydraulic cylinder 3 during a length adjustment, in particular during an upward stroke.
  • the hydraulic piston 4 is shown in a central position in FIG. 1 and divides the hydraulic cylinder 3 into a first working space 5a oriented in the direction of the larger connecting rod eye 19 and into a second working space 5b oriented in the direction of the small connecting rod eye 20.
  • Sealing devices 6a, 6b are provided on the hydraulic piston 4 and are held in their position on the hydraulic piston 4 by securing rings 14, 21.
  • the double-acting hydraulic piston 4 adjoins the first working space 5a and the second working space 5b.
  • the sealing devices 6a, 6b seal the hydraulic piston 4 from the hydraulic cylinder 3 and thus also the working spaces 5a, 5b from one another.
  • Another sealing device 6c seals the second working space 5b in the stop sleeve 17 in the direction of the small connecting rod eye 20 and is held in position with a locking ring 22.
  • the two working spaces 5a, 5b are coupled to a hydraulic supply (not shown here), with an associated control device comprising one or more corresponding control valves being able to control alternating filling and emptying of the two working spaces 5a, 5b to effect a length adjustment.
  • the first working chamber 5a which is lower in FIG. 1, is essentially delimited by the hydraulic cylinder 3 (cylinder wall and base) and the hydraulic piston 4.
  • a radially circumferential sealing gap which by the hydraulic cylinder 3 and the hydraulic piston 4 is formed, adjoins the first working space 5a.
  • the sealing device 6a is designed to seal the sealing gap in the axial direction along the longitudinal axis A with respect to the first working space 5a.
  • the sealing device 6a therefore preferably encloses the entire hydraulic piston 4 or the piston rod 9 and rests in the radial direction both on the hydraulic cylinder 3 and on the hydraulic piston 4, preferably in a sealing manner.
  • the upper, second working space 5b in FIG. 1 is essentially delimited by the hydraulic piston 4, a cylinder wall 10 of the hydraulic cylinder 3 and the stop sleeve 17.
  • a radially circumferential sealing gap which is formed by the hydraulic cylinder 3 and the hydraulic piston 4, adjoins the second working space 5b.
  • the sealing device 6b is designed to seal the sealing gap in the axial direction along the longitudinal axis A, with respect to the second working space 5b.
  • the sealing devices 6a, 6b, 6c preferably enclose the entire hydraulic piston 4 or the piston rod 9 and bear in the radial direction both on the hydraulic cylinder 3 and on the hydraulic piston 4 or the piston rod 9, preferably in a sealing manner.
  • the sealing devices 6a, 6b are preferably arranged in a mirrored manner with respect to a plane perpendicular to the longitudinal axis A of the connecting rod in order to achieve an improved sealing effect with respect to the respective working space 5a, 5b.
  • the third sealing device 6c seals the second working space 5b to the outside or in the direction of the small connecting rod eye 20.
  • This sealing device seals the radial sealing gap formed by the stop sleeve 17 and the piston rod 9 in the axial direction in the direction of the small connecting rod 20, which adjoins the second working chamber 5b at the top in the direction of the small connecting rod eye 20 in relation to the illustration in FIG. 1.
  • This third sealing device 6c can, but does not have to, be designed according to the invention.
  • the sealing device 6 has a sealing element 7 with a spring element 8.
  • the spring element 8 is in this case arranged in an end-side, circumferential recess of the sealing element 7 and designed in the form of a V-shaped spiral spring which is circumferentially embodied in the circumferential direction.
  • the recess of the sealing element is circumferentially bounded by two sealing flanks, radially inwards and outwards.
  • An inner leg of the V-shaped spring element 8 acts on the inner sealing flank of the sealing element 7 and presses it against the hydraulic piston 4.
  • An outer leg of the spring element 8 acts on the outer sealing flank of the sealing element 7 and presses it against the cylinder wall 10 of the hydraulic piston 3 Connecting rod.
  • a support ring 13 is provided which supports the sealing element 7 in the loaded state (not shown here) against the sealing gap to be sealed.
  • FIG. 3 shows an enlarged detail I from FIG. 1 in the area of the sealing device 6a, the following explanations also applying to the sealing devices 6b and 6c, which may be of the same design.
  • the sealing device 6a has a sealing element 7 and is arranged in a circumferential sealing groove 15 provided in the hydraulic piston 4. In the axial direction to the longitudinal axis A from FIG. 1, the sealing device 6a is fixed or protected by means of a securing ring 14.
  • the locking ring 14 is preferably designed as a snap ring.
  • the sealing element 7 is preferably made of NBR (nitrile butadiene rubber; Dt .: acrylonite-butadiene rubber) or Teflon TM (tetra-fluoro-ethylene) and has a first spring element 8a and a second spring element 8b.
  • the sealing element 7 is preferably designed in such a way that it follows the geometry of the sealing groove 15 and preferably essentially completely fills it.
  • the sealing element preferably rests circumferentially, preferably in a sealing manner, on the hydraulic piston 4 or the groove walls of the sealing groove 15 formed by it, as well as on the first connecting rod part 1a or the cylinder wall 10 formed by it.
  • FIG. 4a shows the sealing device 6a of the connecting rod 1 from FIGS. 1 and 3, which is arranged in the sealing groove 15, in a further enlarged representation in cross section.
  • the sealing device 6a comprises the sealing element 7 and a first 8a and a second spring element 8b.
  • the spring elements 8a, 8b are each arranged in a first or second circumferential groove 11a, 11b provided in the assigned section 7a, 7b.
  • a position of the spring elements 8a, 8b, in particular with respect to one another, is preferably defined by the sealing element 7.
  • a support ring 13, which is preferably arranged on the edge of the sealing element 7 facing the sealing gap to be sealed, supports the sealing device 6a or the sealing element 7 against the sealing gap.
  • the notch in which the spring elements 8a, 8b are arranged is preferably open towards an end face of the sealing element 7 and essentially has a U-shape.
  • the notch is delimited radially by two sections 7a, 7b of the sealing element 7.
  • a first section 7a is arranged on the radial inside of the sealing element 7 and a second section 7b is arranged on the radial outside of the sealing element 7.
  • These sections or sealing lips 7a, 7b are designed to act on the hydraulic cylinder 3 or its cylinder wall 10, the hydraulic piston 4 or the piston rod 9 (in Fig 4a not shown).
  • the spring elements 8a, 8b act independently of one another, whereby, in the respective effective direction, reliable pressing of the sealing lips 7a, 7b, and thus a sealing effect, is ensured.
  • the first spring element 8a is arranged on the first section or the first sealing lip 7a of the sealing element 7 and designed to exert a force on the first sealing lip 7a such that the first sealing lip 7a, in particular sealingly, against the piston rod 9 or against a Wall 18 of the groove 15 formed in the hydraulic piston 4 is pressed.
  • the second spring element 8b is arranged on the second sealing lip 7b of the sealing element 7 and is designed to exert a force on the second section 7b in such a way that the second section 7b is pressed, in particular sealingly, against the cylinder wall 10 of the hydraulic cylinder 3. Because the spring elements 8a, 8b are preferably not connected to one another, the spring elements 8a, 8b do not influence one another mechanically and act independently of one another.
  • the inventive design of the sealing device 6a in particular the inventive design of the spring elements 8a, 8b, enables a particularly advantageous sealing effect of the sealing element 7 to be achieved. Due to the separate design of the spring elements 8a, 8b, mechanical loads and stresses occurring during operation of the reciprocating piston machine are not transmitted between the spring elements 8a, 8b and thus a material load on the individual spring elements 8a, 8b is reduced.
  • the first spring element 8a preferably acts towards an axis of the hydraulic device 2 or the connecting rod longitudinal axis A and seals the working space 5a from the hydraulic piston 4.
  • the second spring element 8b acts away from the axis of the hydraulic device 2 or the connecting rod longitudinal axis A and seals against the cylinder wall 10 of the hydraulic cylinder 3 or first connecting rod part 1a. This prevents the sections 7a and 7b from lifting off from the sealing surfaces 4 or 9 and 10, in particular under dynamic load. It is ensured that the sections 7a, 7b are in sealing contact with the sealing surfaces 4 or 9 and 10.
  • the sealing element 7 with its sealing lips 7a, 7b forms a U-shape or a recess in cross section, the first and second grooves 11a and 11b, in each of which a spring element 8a, 8b are arranged, each being arranged on the inside of the recess are.
  • the grooves 11a, 11b are preferably designed in such a way that the spring elements 8a, 8b are firmly fixed, in particular against an operational longitudinal acceleration along the connecting rod axis A. It can be provided that a spring element 8a, 8b are each arranged in a cavity of the associated first or second section 7a, 7b.
  • the sealing element 7 preferably has essentially the shape of a ring with the preferably essentially U-shaped recess on one of its end faces. In the installed state, the end face with the recess preferably points in the direction of a working space 5a, 5b.
  • the sealing lips 7a, 7b preferably have different contours, in particular different lengths, in cross section.
  • a longer section 7a, 7b preferably forms a stop for the securing ring 14.
  • that section 7a, 7b of the sealing element 7 is longer which, in an installed state, is opposite the sealing gap to be sealed by 180 ° in a point-mirrored manner.
  • An edge of the sealing lips 7a, 7b, preferably one facing away from the recess of the end face of the sealing element 7, has a bevel, preferably inclined to an outer side of the sealing element 7, in order to ensure that the outer sides of the sealing element 7 rest flat under the action of the spring elements 8a, 8b to favor.
  • the spring elements 8a, 8b are preferably arranged offset to one another with respect to a longitudinal axis A of the connecting rod.
  • the first spring element 8a which is assigned to the extended sealing lip 7a in the exemplary embodiment shown in FIG. 4a, is arranged closer in the direction of the end face of the sealing element 7 facing the lower working space 5a in order to prevent the sealing lip 7a from being in its end area lifts off the wall 18.
  • FIG. 4b shows the sealing device 6a described in FIG. 4a in the unloaded state.
  • Fig. 5 shows an embodiment of a second spring element 8b
  • Fig. 6 shows an embodiment of a first spring element 8a.
  • the spring elements 8a, 8b are preferably designed as a ring, in particular as a snap ring, preferably with a circumferentially uniform cross section.
  • the spring elements 8a, 8b preferably have a circular cross-section, but can also have a substantially rectangular cross-section, preferably with rounded edges.
  • a spring element 8a, 8b preferably has metal, in particular spring steel, or consists of this.
  • the spring elements 8a, 8b preferably have an opening 12, the opening 12 allowing a temporary change in a diameter of the spring element 8a, 8b, in particular during an installation process of the spring element 8a, 8b in the sealing element 7.
  • the spring elements 8a, 8b are preferably completely separate elements.
  • the spring elements 8a, 8b are at least partially connected to one another and can preferably be separated from one another during assembly or during operation of the connecting rod 1.
  • Such a connection of the spring elements 8a, 8b is preferably designed in the form of a tool or in the form of struts or supports.
  • a production method 100 according to the invention for a sealing device 6 according to the invention for a length-adjustable connecting rod 1 in a first step 101 at least one assembly tool is attached to a sealing element 7.
  • a first spring element 8a is pushed into the sealing element 7, in particular into a first groove 11a of the sealing element 7, on a conical surface 16a of the assembly tool.
  • the second spring element 8b is pushed onto the sealing element 7, in particular a second groove 11b of the sealing element 7, on a hollow conical surface 16b of an assembly tool.
  • the assembly tool is preferably designed in the form of a hollow cone, in particular a hollow truncated cone, whose widest or narrowest contour essentially corresponds to the diameter of the frontal recess of the sealing element 7.
  • a frustoconical assembly tool with the end of its largest diameter is attached to the sealing element 7, in particular on or in the recess which is formed by the sections 7a, 7b.
  • the spring element 8a is placed on the conical surface 16a and shifted in the direction of the sealing element 7, preferably by means of an auxiliary element in the form of a slotted casing which essentially follows the shape of the conical surface 16a.
  • Fig. 7 shows the first spring element 8a during assembly and in the snapped-in state.
  • a hollow truncated cone-shaped assembly tool with the end of its smallest diameter is attached to the sealing element 7, in particular on or in the recess which is formed by the sections 7a and 7b.
  • the spring element 8b is placed on the hollow conical surface 16b and shifted in the direction of the sealing element 7, preferably by means of an auxiliary element in the form of a slotted jacket which essentially follows the shape of the hollow conical surface 16b.
  • Fig. 7 shows the second spring element 8b during assembly and in the snapped-in state.
  • Hydraulic piston 5a, 5b working space, first working space, second working space sealing device a first sealing device b second sealing device c third sealing device sealing element, 8a, 8b spring element, first spring element, second spring element

Abstract

Die Erfindung betrifft ein längenverstellbares Pleuel (1) für eine Hubkolbenmaschine, das eine Hydraulikeinrichtung (2) zur Verstellung einer effektiven Länge (L) des Pleuels (1) mit wenigstens einem Hydraulikzylinder (3) und einem darin verschieblich angeordneten Hydraulikkolben (4), welcher einen Arbeitsraum (5a, 5b) begrenzt, aufweist, wobei der Arbeitsraum (5a, 5b) durch wenigstens eine Dichtungsvorrichtung (6) abgedichtet ist. Die Dichtungsvorrichtung (6) weist ein Dichtelement (7) und wenigstens ein erstes und ein zweites Federelement (8a, 8b) auf, wobei das erste Federelement (8a) eine Kraft in der Weise auf einen ersten Abschnitt (7a) des Dichtelements (7) ausübt, dass der erste Abschnitt (7a) gegen eine Kolbenstange (9) des Hydraulikkolbens (4) oder den Hydraulikkolben (4) gepresst wird und das zweite Federelement (8b) eine Kraft in der Weise auf einen zweiten Abschnitt (7b) des Dichtelements (7) ausübt, dass der zweite Abschnitt (7b) gegen eine Zylinderwand (10) des Hydraulikzylinders (3) gepresst wird. Die Erfindung betrifft weiters ein Hubkolbenmaschine, ein Kraftfahrzeug, eine Dichtungsvorrichtung und ein Herstellungsverfahren.

Description

Längenverstellbares Pleuel mit einer Dichtungsvorrichtung
Die Erfindung betrifft ein längenverstellbares Pleuel für eine Hubkolbenmaschine, insbesondere für eine Hubkolbenbrennkraftmaschine, wobei das Pleuel eine Hydraulikeinrichtung aufweist, mittels welcher eine effektive Länge des Pleuels verstellbar ist, wobei die Hydraulikeinrichtung wenigstens einen Hydraulikzylinder und einen darin verschieblich angeordneten Hydraulikkolben, welcher einen Arbeitsraum begrenzt, aufweist, und wobei der Arbeitsraum durch wenigstens eine Dichtungsvorrichtung abgedichtet ist. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Hubkolbenmaschine mit einem solchen längenverstellbaren Pleuel sowie ein entsprechendes Kraftfahrzeug und ein Herstellungsverfahren für ein solches längenverstellbares Pleuel.
Federelemente sind in der Regel dazu ausgebildet, zusammen mit einem Dichtelement in einer radialen Dichtungsnut angeordnet zu werden und das Dichtelement zu stützen.
Dichtungsvorrichtungen dienen in der Regel zur Abdichtung eines Dichtspaltes, wobei für die verschiedensten Anwendungsfälle eine Vielzahl an verschiedenen Dichtungsvorrichtungen und Dichtungsanordnungen bekannt sind. Auch Federelemente für Dichtungsvorrichtungen sind aus dem Stand der Technik grundsätzlich allgemein bekannt. Beispielsweise sind gattungsgemäße Dichtungsanordnungen, Dichtungsvorrichtungen und Federelemente in dem Dokument US 3,645,543 beschrieben.
Mittels längenverstellbarer Pleuel kann in einer Hubkolbenmaschine ein Verdichtungsverhältnis verändert werden. Auf diese Weise kann das Betriebsverhalten einer Hubkolbenmaschine verändert werden. Aus dem Stand der Technik sind längenverstellbare Pleuel grundsätzlich bekannt, insbesondere hydraulische längenverstellbare Pleuel, beispielsweise aus dem Dokument WO 2015/055582 A2 oder dem Dokument DE 102012 020 999 A1. Ein Beispiel eines längenverstellbaren Pleuels ist in Fig. 1 gezeigt. Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es eine Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes Pleuel bereitzustellen. Insbesondere ist es eine Aufgabe der Erfindung, ein Pleuel mit einer höheren Zuverlässigkeit und/oder Lebensdauer bereitzustellen.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein längenverstellbares Pleuel nach Anspruch 1 , eine Hubkolbenmaschine nach Anspruch 13, ein Kraftfahrzeug nach Anspruch 14 und ein Herstellungsverfahren nach Anspruch 16. Vorteilhafte Ausgestaltungen werden in den Unteransprüchen beansprucht.
Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft ein längenverstellbares Pleuel für eine Hubkolbenmaschine, insbesondere für eine Hubkolbenbrennkraftmaschine, wobei das Pleuel eine Hydraulikeinrichtung aufweist, mittels welcher eine effektive Länge des Pleuels verstellbar ist, wobei die Hydraulikeinrichtung wenigstens einen Hydraulikzylinder und einen darin verschieblich angeordneten Hydraulikkolben, welcher einen Arbeitsraum begrenzt, aufweist. Der Arbeitsraum ist durch wenigstens eine Dichtungsvorrichtung abgedichtet. Die Dichtungsvorrichtung weist ein Dichtelement und wenigstens ein erstes und ein zweites Federelement auf. Weiter übt das erste Federelement eine Kraft in der Weise auf einen ersten Abschnitt, insbesondere eine erste Dichtlippe, des Dichtelements aus, dass der erste Abschnitt gegen eine Kolbenstange des Hydraulikkolbens gepresst wird, und weiter übt das zweite Federelement eine Kraft in der Weise auf einen zweiten Abschnitt, insbesondere eine zweite Dichtlippe, des Dichtelements aus, dass der zweite Abschnitt gegen eine Zylinderwand des Hydraulikzylinders gepresst wird.
Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft eine Hubkolbenmaschine mit wenigstens einem längenverstellbaren Pleuel.
Ein dritter Aspekt der Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einer Hubkolbenmaschine.
Ein vierter Aspekt der Erfindung betrifft eine Dichtungsvorrichtung mit einem Dichtelement und wenigstens einem ersten und einem zweiten Federelement, wobei das erste Federelement eine Kraft in der Weise auf einen ersten Abschnitt, insbesondere eine erste Dichtlippe, des Dichtelements ausübt, dass der erste Abschnitt gegen ein erstes Widerlager gepresst werden kann und das zweite Federelement eine Kraft in der Weise auf einen zweiten Abschnitt, insbesondere eine zweite Dichtlippe, des Dichtelements ausübt, dass der zweite Abschnitt gegen ein zweites Widerlager gepresst werden kann.
Ein fünfter Aspekt der Erfindung betrifft ein Herstellungsverfahren für ein längenverstellbares Pleuel, wobei in einem ersten Schritt wenigstens ein Montagewerkzeug an einem Dichtelement angesetzt wird und in einem zweiten Schritt das erste Federelement bzw. der erste Dichtring auf einer Kegelfläche des wenigstens einen Montagewerkzeugs in das Dichtelement, insbesondere in eine erste Nut des Dichtelements, geschoben wird und in einem dritten Schritt das zweite Federelement bzw. der zweite Dichtring auf einer Hohlkegelfläche des wenigstens einen Montagewerkzeugs an das Dichtelement, insbesondere eine zweite Nut des Dichtelements, geschoben wird. Auf diese Weise lässt sich eine besonders einfache Montage der Dichtungsvorrichtung am Pleuel verwirklichen.
Die im Nachfolgenden erläuterten Merkmale und Vorteile in Bezug auf den ersten Aspekt der Erfindung gelten auch für die übrigen Aspekte der Erfindung und umgekehrt.
Ein Kraftfahrzeug im Sinne der Erfindung ist ein motorgetriebenes Fahrzeug, insbesondere Land-, Luft- oder Wasserfahrzeug.
Die Erfindung beruht insbesondere auf der Erkenntnis, dass in Arbeitsräumen von hydraulisch längenverstellbaren Pleueln, insbesondere bei Hubkolbenbrennkraftmaschinen, sehr hohe Drücke von mehr als 1000 bar, je nach Ausführung und Betriebspunkt sogar von mehr als 2000 bar oder 3000 bar, auftreten können. Dies stellt besonders hohe Anforderungen an die einzelnen Komponenten einer Vorrichtung eines solchen Arbeitsraums, insbesondere hinsichtlich der Maßhaltigkeit, der Festigkeit, der Lebensdauer sowie der chemischen Beständigkeit und/oder der Korrosionsbeständigkeit.
Insbesondere müssen die Dichtungsvorrichtungen hierbei dynamische Druckbelastungen aushalten. Im oberen Totpunkt (OT) des Gaswechsels - Gaswechsel-OT - zieht die Massekraft des Hubkolbens das Pleuel nach oben. In dieser Phase entsteht im Arbeitsraum - bei einer Ausführung mit Stufenkolben und zwei Arbeitsräumen im unteren Arbeitsraum - bei kurzer Stange sogar Vakuum. Im Zünd-OT kommt es bei langer Stange im Arbeitsraum zu einer hohen Druckbelastung bzw. entsteht bei einer Ausführung mit Stufenkolben und zwei Arbeitsräumen im oberen Arbeitsraum ein Vakuum. Damit schwankt der Druck in dem Arbeitsraum bzw. den Arbeitsräumen zwischen Vakuum und einem Druckspitzenwert. Damit ein Dichtelement, insbesondere Dichtlippen, sich insbesondere in der Phase des Vakuums nicht von Zylinderflächen abheben können, ist es ein interner Stand der T echnik der Anmelderin, das Dichtelement mit einer Feder gegen die Oberflächen des Hydraulikzylinders zu drücken. Im internen Stand der T echnik der Anmelderin hat eine solche Feder eine V-Form, wie in Fig. 2 dargestellt, oder eine tangential an den Umfang des Dichtelements zylindrische Schraubenfeder. Die Feder sollte der Verformung der Zylinderoberfläche folgen, und zwar an jeder Stelle der Zylinderoberflächen. Daraus ergibt sich eine Belastung mit der Frequenz der Hubkolbenmaschine und einer Amplitude einer Verformung der Dichtungsvorrichtung.
Die Erfindung beruht nun auf der weiteren Erkenntnis, dass eine solche Belastung zu einem Dauerbruch einer Feder führen könnte.
Um dies zu vermeiden, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, statt der Feder zwei Federelemente zu verbauen. Die beiden Federelemente sind hierbei vorzugsweise vollständig voneinander getrennte Elemente. Insbesondere ist es für die Funktion der beiden Federelemente nicht nachteilig, wenn diese zwei getrennte Elemente sind, beispielsweise wenn diese erst im Betrieb des Pleuels voneinander getrennt werden.
Das erste Federelement wirkt zu einer Achse der Hydraulikeinrichtung hin und dichtet den Arbeitsraum gegenüber der Kolbenstange ab.
Das zweite Federelement wirkt von einer Achse der Hydraulikeinrichtung weg und bewirkt eine Abdichtung gegen die Zylinderwand des Hydraulikzylinders.
Die Funktion der beiden Abschnitte des Dichtelements bzw. der Federelemente ist hierbei vorzugsweise unabhängig voneinander. Weiter vorzugsweise wird die Funktion des ersten Federelements nicht durch die Funktion des zweiten Federelements beeinflusst bzw. umgekehrt.
Da die beiden Federelemente nicht miteinander bzw. gegeneinander verspannt sind, tritt eine geringere Materialbelastung auf, was zu einer geringeren bzw. späteren Ermüdung des Materials führt. Des Weiteren kann auch bei Funktionsverlust eines der Federelemente das andere Federelement weiterhin seine volle Funktion erfüllen.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung des Pleuels folgen die Federelemente im Wesentlichen der Form des Dichtelements. Hierdurch wird ein guter Kontakt mit dem Dichtelement und der Kolbenstange und/oder dem Hydraulikzylinder gewährleistet.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Pleuels sind die Federelemente in Richtung einer Längsachse der Hydraulikeinrichtung versetzt zueinander angeordnet. Hierdurch kann der Durchmesser der Federelemente bei gleichbleibender Größe des Dichtelements größer gemacht werden. Zudem können größere Kräfte mittels der Federelemente erzeugt werden.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Pleuels weist das Dichtelement im Querschnitt im Wesentlichen eine U-Form auf, und die beiden Schenkel der U- Form bilden den ersten Abschnitt und den zweiten Abschnitt. Hierdurch kann eine besonders einfache Montage erreicht werden, indem die beiden Federelemente durch die Öffnungen der U-Form in die U-Form eingebracht werden.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Pleuels ist ein Boden der U-Form in Richtung jenes Bereichs des Hydraulikkolbens angeordnet, welcher die größte radiale Ausdehnung aufweist. Hierdurch kann eine Montage der Federelemente nach Aufbringen des Dichtelements auf den Kolben in die U-Form eingebracht werden. Dies ermöglicht eine besonders einfache Montage.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Pleuels ist die wenigstens eine Dichtungsvorrichtung in einer Ausnehmung bzw. Dichtungsnut des Hydraulikkolbens angeordnet. Hierdurch kann ein besonders sicherer Sitz der Dichtungsvorrichtung gewährleistet werden. Vorzugsweise ist diese Ausnehmung an der der Zylinderwand des Hydraulikzylinders zugewandten Seite des Hydraulikkolbens angeordnet.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Pleuels wird eine relative Position der Federelemente zueinander durch das Dichtelement definiert. Insbesondere werden die Federelemente in dem Dichtelement gehalten. Hierdurch kann eine Beabstandung der Federelemente gewährleistet werden, ohne dass die Federelemente unmittelbar verbunden werden müssen.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung sind die Federelemente wenigstens im Wesentlichen als Ringe, insbesondere Schnappringe, ausgebildet, welche an einer Stelle unterbrochen sind. Solche Ringe lassen sich besonders einfach montieren und eignen sich besonders gut als Federelemente.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weisen die Federelemente Metall, insbesondere Federstahldraht, auf oder bestehen aus diesem. Dieser Werkstoff ist besonders geeignet für die Federelemente und erfüllt besonders gut die Anfordernisse in Bezug auf die Temperaturanforderungen in einer Brennkraftmaschine. Aufgrund der geringen Spannung in den Federelementen können aber auch andere Werkstoffe zum Einsatz kommen.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weisen die Abschnitte des Dichtelementes wenigstens eine erste Nut oder einen ersten Hohlraum und eine zweite Nut oder einen zweiten Hohlraum auf, wobei die Federelemente jeweils in einer der Nuten oder einem der Hohlräume angeordnet sind. In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist die wenigstens eine erste Nut an einer Wandung der ersten Dichtlippe angeordnet, die der zweiten Dichtlippe zugewandt und die zweite Nut an einer Wandung der zweiten Dichtlippe angeordnet, die der ersten Dichtlippe zugewandt ist. Vorzugsweise sind die Federelemente dabei in der Weise gehalten, dass diese nicht durch Beschleunigung des Pleuels aus den Abschnitten des Dichtelements austreten können.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung sind die Federelemente in der Weise ausgebildet, dass deren Eigenfrequenz niedriger als eine Betriebsfrequenz des Pleuels und/oder einer Hubkolbenmaschine und/oder des in einer Hubkolbenmaschine bestimmungsgemäß verwendeten Pleuels liegen. Hierdurch wird verhindert, dass eine Dichtleistung der Dichtungsvorrichtung durch bestimmte Betriebsarten bzw. Betriebspunkte beeinträchtigt werden.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Pleuels werden die Kräfte wenigstens im Wesentlichen durch elastische Dehnung der Federelemente erzeugt. Hierdurch kann eine besonders gute Dichtwirkung der Dichtungsvorrichtungen erreicht werden.
In einerweiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Pleuels sind die Federelemente in der Weise ausgelegt bzw. eingerichtet, dass sich die Abschnitte des Dichtelements im Normalbetrieb des Pleuels und/oder einer Hubkolbenmaschine nicht von der Kolbenstange und der Zylinderwand abheben können.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Pleuels sind die Federelemente für eine Verwendung zur Abdichtung des Arbeitsraums mit einem Betriebsdruck in einem Bereich von 1000 bar bis 3000 bar, insbesondere von 1500 bar bis 2800 bar, ausgelegt. Das heißt, die Kraft, welche die Federelemente erzeugen, ist so stark, dass sich die Dichtelemente - speziell auch unter Vakuum - nicht abheben. Hierdurch wird eine besonders hohe Dichtleistung erreicht.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist das Pleuel einen ersten Pleuelteil und einen zweiten Pleuelteil auf, welche zum Verstellen der effektiven Länge des Pleuels, insbesondere entlang einer Längsachse des Pleuels, relativ zueinander verschiebbar sind. Vorzugsweise sind der erste Pleuelteil und der zweite Pleuelteil zum Verstellen der effektiven Länge des Pleuels insbesondere teleskopartig ineinander- und auseinanderschiebbar, wobei der erste Pleuelteil den Hydraulikzylinder und der zweite Pleuelteil den Hydraulikkolben bildet. Durch diese Ausgestaltung lässt sich eine besonders effektive Längenverstellung des Pleuels erreichen.
Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus der Beschreibung im Zusammenhang mit den Figuren. Es zeigen: Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines längenverstellbaren Pleuels mit einer erfindungsgemäßen Dichtungsvorrichtung in einem Längsschnitt,
Fig. 2 eine Dichtungsvorrichtung in vergrößertem Querschnitt,
Fig. 3 einen vergrößerten Ausschnitt des Pleuels aus Fig. 1 im Bereich der
Dichtungsvorrichtungen mit einem erfindungsgemäßen Dichtelement im eingebauten Zustand,
Fig. 4a ein Ausführungsbeispiel einer Dichtvorrichtung des Pleuels aus den Fig. 1 und 3 im eingebauten Zustand in vergrößerter Einzeldarstellung im Querschnitt,
Fig. 4b das Ausführungsbeispiel einer Dichtvorrichtung des Pleuels aus Fig. 4a im nicht-eingebauten, unbelasteten Zustand,
Fig. 5 ein Ausführungsbeispiel eines zweiten Federelements,
Fig. 6 ein Ausführungsbeispiel eines ersten Federelements,
Fig. 7 ein Ausführungsbeispiel eines Montagewerkzeugs für eine
Dichtungsvorrichtung, und
Fig. 8 ein Ablaufdiagramm eines Herstellungsverfahrens.
Fig.1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen, längenverstellbaren Pleuels 1, das für eine Hubkolbenmaschine, insbesondere für eine Verbrennungskraftmaschine für einen Personenkraftwagen, vorgesehen ist. Dieses Ausführungsbeispiel eines Pleuels 1 umfasst einen ersten Pleuelteil 1a und einen zweiten Pleuelteil 1b, welche in Richtung einer Längsachse A des Pleuels 1 relativ zueinander bewegbar sind. Die beiden Pleuelteile 1a und 1b sind zur Änderung der effektiven Pleuellänge L vorzugsweise teleskopartig ineinander- bzw. auseinanderschiebbar. Die effektive Pleuellänge L ist jeweils durch den Abstand zwischen einer hubkolbenseitigen Drehachse des Pleuels 1 und einer kurbelwellenseitigen Drehachse des Pleuels 1 definiert.
Der erste Pleuelteil 1a umfasst ein großes Pleuelauge 19 mit einem kurbelwellenseitigen Pleuellager zur Verbindung des Pleuels 1 mit einer hier nicht dargestellten Kurbelwelle, und der zweite Pleuelteil 1b ein kleines Pleuelauge 20 zur Verbindung des Pleuels 1 mit einem hier ebenfalls nicht dargestellten Hubkolben einer ebenfalls nicht dargestellten Hubkolbenmaschine.
Alternativ kann auch vorgesehen sein (nicht dargestellt), dass das erste Pleuelteil 1a an einem kolbenseitigen Ende das kleinere Pleuelauge zur Verbindung des Pleuels 1 mit einem Hubkolben einer Hubkolbenbrennkraftmaschine aufweist. Am anderen, kurbelwellenseitigen Ende des Pleuels 1 weist der zweite Pleuelteil 1b in diesem Fall das größere Pleuelauge zur Anbindung des Pleuels 1 an der Kurbelwelle der Hubkolbenmaschine auf. Um bei dem erfindungsgemäßen Pleuel 1 eine Längenverstellung zu bewirken, ist im Inneren eines Pleuelschafts des ersten Pleuelteils 1a eine Hydraulikeinrichtung 2 vorgesehen, welche einen im Pleuelschaft ausgebildeten Hydraulikzylinder 3 und einen doppelseitig wirkenden Hydraulikkolben 4 umfasst.
Der zweite Pleuelteil 1b weist an seinem dem ersten Pleuelteil 1a zugewandten Abschnitt eine Kolbenstange 9 auf. Die Kolbenstange 9 ist vorzugsweise in den zweiten Pleuelteil 1b eingeschraubt oder mit diesem verklemmt, wie im in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel zu erkennen ist. In einer nicht dargestellten Variante kann die Kolbenstange 9 einstückig mit dem zweiten Pleuelteil 1 b ausgeführt sein. Am Ende der Kolbenstange 9 ist ein Hydraulikkolben 4 ausgeführt bzw. mit dieser verbunden. Dieser Hydraulikkolben 4 ist dazu eingerichtet mit dem Hydraulikzylinder 3 zusammenzuwirken und ist vorzugsweise einstückig mit der Kolbenstange 9 ausgeführt oder mit dieser verschraubt, wie in Fig. 1 durch eine punktierte Linie angedeutet ist.
Hydraulikzylinder 3 und Hydraulikkolben 4 bzw. Kolbenstange 9 haben z.B. einen kreisförmigen Querschnitt, können aber auch oval oder mit mehreckigem Querschnitt ausgeführt sein.
Der Hydraulikkolben 4 ist im Hydraulikzylinder 3 entlang der Längsachse A verschiebbar. Durch eine Bewegung des Hydraulikkolbens 4 aus dem Hydraulikzylinder 3 in Richtung des kleinen Pleuelauges 20 wird eine Zunahme der effektiven Pleuellänge L, durch eine Bewegung des Hydraulikkolbens 4 in den Hydraulikzylinder s in Richtung des großen Pleuelauges 19 wird eine Verringerung der effektiven Pleuellänge L bewirkt. Dies hat jeweils eine Änderung des Verdichtungsverhältnisses in einer zugehörigen Hubkolbenmaschine zur Folge.
In dem Pleuelschaft ist eine Anschlaghülse 17 vorgesehen. Diese dient als Anschlag für den Hydraulikkolben 4 in Richtung des kleinen Pleuelauges 20. Hierdurch wird verhindert, dass der zweite Pleuelteil 1b, insbesondere der Hydraulikkolben 4, bei einer Längenverstellung, insbesondere während eines Aufwärtshubs, vollständig aus dem Hydraulikzylinder 3 geschoben wird.
Der Hydraulikkolben 4 ist in Fig. 1 in einer Mittelstellung dargestellt und unterteilt den Hydraulikzylinder 3 in einen ersten, in Richtung des größeren Pleuelauges 19 orientierten Arbeitsraum 5a und in einen zweiten, in Richtung des kleinen Pleuelauges 20 orientierten Arbeitsraum 5b. An dem Hydraulikkolben 4 sind Dichtungsvorrichtungen 6a, 6b vorgesehen, die durch Sicherungsringe 14, 21 in ihrer Position am Hydraulikkolben 4 gehalten werden. Der doppelseitig wirkende Hydraulikkolben 4 grenzt an den ersten Arbeitsraum 5a sowie an den zweiten Arbeitsraum 5b an. Die Dichtungsvorrichtungen 6a, 6b dichten den Hydraulikkolben 4 gegenüber dem Hydraulikzylinder 3 und damit auch die Arbeitsräume 5a, 5b gegeneinander ab. Eine weitere Dichtungsvorrichtung 6c dichtet in der Anschlaghülse 17 den zweiten Arbeitsraum 5b in Richtung des kleinen Pleuelauges 20 ab und wird mit einem Sicherungsring 22 in Position gehalten.
Die beiden Arbeitsräume 5a, 5b sind mit einer hier nicht dargestellten Hydraulikversorgung gekoppelt, wobei mittels einer zugehörigen Steuerungsvorrichtung, welche ein oder mehrere, entsprechende Steuerventile umfasst, ein wechselseitiges Befüllen und Entleeren der beiden Arbeitsräume 5a, 5b zum Bewirken einer Längenverstellung gesteuert werden kann.
Zur grundsätzlichen Funktionsweise der Längenverstellung wird auf das in dieser Anmeldung bereits genannte Dokument WO 2015/055582 oder das genannte Dokument DE 102012 020 999 A1 verwiesen.
Der in Fig. 1 untere, erste Arbeitsraum 5a ist im Wesentlichen durch den Hydraulikzylinder 3 (Zylinderwand und Boden) sowie den Hydraulikkolben 4 begrenzt. Ein radial umlaufender Dichtspalt, der durch den Hydraulikzylinder 3 und den Hydraulikkolben 4 gebildet ist, grenzt an den ersten Arbeitsraum 5a an. Die Dichtungsvorrichtung 6a ist dazu ausgebildet, den Dichtspalt in axialer Richtung entlang der Längsachse A, gegenüber dem ersten Arbeitsraum 5a abzudichten. Die Dichtungsvorrichtung 6a umschließt daher vorzugsweise den gesamten Hydraulikkolben 4 bzw. die Kolbenstange 9 und liegt in radialer Richtung sowohl an dem Hydraulikzylinder 3 als auch an dem Hydraulikkolben 4, vorzugsweise dichtend, an.
Der in Fig. 1 obere, zweite Arbeitsraum 5b ist im Wesentlichen durch den Hydraulikkolben 4, eine Zylinderwand 10 des Hydraulikzylinders 3 sowie die Anschlaghülse 17 begrenzt. Ein radial umlaufender Dichtspalt, der durch den Hydraulikzylinder 3 und den Hydraulikkolben 4 gebildet ist, grenzt an den zweiten Arbeitsraum 5b an. Die Dichtungsvorrichtung 6b ist dazu ausgebildet, den Dichtspalt in axialer Richtung entlang der Längsachse A, gegenüber dem zweiten Arbeitsraum 5b abzudichten.
Die Dichtungsvorrichtungen 6a, 6b, 6c umschließen vorzugsweise den gesamten Hydraulikkolben 4 bzw. die Kolbenstange 9 und liegen in radialer Richtung sowohl an dem Hydraulikzylinder 3 als auch an dem Hydraulikkolben 4 bzw. der Kolbenstange 9, vorzugsweise dichtend, an. Die Dichtungsvorrichtungen 6a, 6b sind vorzugsweise in Bezug auf eine Ebene senkrecht zur Längsachse A des Pleuels gespiegelt angeordnet, um eine verbesserte Dichtwirkung in Bezug auf den jeweiligen Arbeitsraum 5a, 5b zu erzielen. Die dritte Dichtungsvorrichtung 6c dichtet den zweiten Arbeitsraum 5b nach außen bzw. in Richtung des kleinen Pleuelauges 20 ab. Durch diese Dichtungsvorrichtung wird der in Richtung des kleinen Pleuelauges 20 bezogen auf die Darstellung in Fig. 1 oben an den zweiten Arbeitsraum 5b angrenzende und durch die Anschlaghülse 17 und die Kolbenstange 9 gebildete, radiale Dichtspalt in axialer Richtung in Richtung des kleinen Pleuelauges 20 abgedichtet. Diese dritte Dichtungsvorrichtung 6c kann, muss aber nicht erfindungsgemäß ausgebildet sein.
Fig. 2 zeigt eine Dichtungsvorrichtung 6a, 6b - gegebenenfalls auch Dichtungsvorrichtung 6c - aus dem internen Stand der Technik der Anmelderin in vergrößertem Querschnitt in unbelastetem Zustand. Die Dichtungsvorrichtung 6 weist ein Dichtelement 7 mit einem Federelement 8 auf. Das Federelement 8 ist dabei in einer stirnseitigen, umlaufenden Ausnehmung des Dichtelements 7 angeordnet und in Form einer in Umfangsrichtung umlaufend ausgebildeten, V- förmigen Spiralfeder ausgebildet.
Die Ausnehmung des Dichtelements ist umlaufend von zwei Dichtflanken, radial nach innen und außen, begrenzt. Ein innerer Schenkel des V-förmigen Federelements 8 wirkt auf die innere Dichtflanke des Dichtelements 7 und drückt diese gegen den Hydraulikkolben 4. Ein äußerer Schenkel des Federelements 8 wirkt auf die äußere Dichtflanke des Dichtelements 7 und drückt diese gegen die Zylinderwand 10 des Hydraulikkolbens 3 im Pleuelschaft.
Ferner ist ein Stützring 13 vorgesehen, welcher das Dichtelement 7 in belastetem Zustand (hier nicht dargestellt) gegen den abzudichtenden Dichtspalt abstützt.
Fig. 3 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt I aus Fig. 1 im Bereich der Dichtungsvorrichtung 6a, wobei die nachfolgenden Ausführungen auch für die gegebenenfalls gleich ausgeführten Dichtungsvorrichtungen 6b und 6c gelten. Die Dichtungsvorrichtung 6a weist ein Dichtelement 7 auf und ist in einer, in dem Hydraulikkolben 4 vorgesehenen, umlaufenden Dichtungsnut 15 angeordnet. In axialer Richtung zur Längsachse A aus Fig. 1 ist die Dichtungsvorrichtung 6a mittels eines Sicherungsrings 14 fixiert bzw. geschützt. Der Sicherungsring 14 ist vorzugsweise als Schnappring ausgebildet.
Das Dichtelement 7 ist vorzugsweise aus NBR (Nitril Butadiene Rubber; Dt.: Acrylnitit-Butadien-Kautschuk) oder Teflon™ (Tetra-Fluor-Ethylen) hergestellt und weist ein erstes Federelement 8a und ein zweites Federelement 8b auf. Das Dichtelement 7 ist vorzugsweise derart ausgebildet, dass es der Geometrie der Dichtungsnut 15 folgt und diese vorzugsweise im Wesentlichen vollständig ausfüllt. Vorzugsweise liegt das Dichtelement umlaufend, vorzugsweise dichtend, an dem Hydraulikkolben 4 bzw. den durch diesen gebildeten Nutwänden der Dichtungsnut 15 sowie an dem ersten Pleuelteil 1a bzw. die durch diesen gebildete Zylinderwand 10 an.
Fig. 4a zeigt die in der Dichtungsnut 15 angeordnete Dichtvorrichtung 6a des Pleuels 1 aus den Fig.1 und 3 in nochmals vergrößerter Darstellung im Querschnitt. Die Dichtungsvorrichtung 6a umfasst das Dichtelement 7 und ein erstes 8a und ein zweites Federelement 8b. Die Federelemente 8a, 8b sind jeweils in einer, in dem zugeordneten Abschnitt 7a, 7b vorgesehenen, ersten oder zweiten in Umfangsrichtung umlaufenden Nut 11a, 11b angeordnet. Eine Position der Federelemente 8a, 8b, insbesondere zueinander, ist vorzugsweise durch das Dichtelement 7 definiert. Ein Stützring 13, welcher vorzugsweise an der dem abzudichtenden Dichtspalt zugewandten Kante des Dichtelements 7 angeordnet ist, stützt die Dichtungsvorrichtung 6a bzw. das Dichtelement 7 gegen den Dichtspalt ab.
Die Einkerbung, in welcher die Federelemente 8a, 8b angeordnet sind, ist vorzugsweise zu einer Stirnseite des Dichtelements 7 hin offen und weist im Wesentlichen eine U-Form auf. Die Einkerbung wird radial durch zwei Abschnitte 7a, 7b des Dichtelements 7 begrenzt. Dabei ist ein erster Abschnitt 7a auf der radialen Innenseite des Dichtelements 7 angeordnet und ein zweiter Abschnitt 7b ist auf der radialen Außenseite des Dichtelements 7 angeordnet.
Diese Abschnitte bzw. Dichtlippen 7a, 7b sind dazu ausgebildet, insbesondere unter Einwirkung einer von einem zugeordneten Federelement 8a, 8b ausgehenden Kraft, vorzugsweise dichtend, an den Hydraulikzylinder 3 bzw. dessen Zylinderwand 10, den Hydraulikkolben 4 bzw. die Kolbenstange 9 (in Fig. 4a nicht dargestellt) anzuliegen. Die Federelemente 8a, 8b wirken unabhängig voneinander, wodurch, in die jeweilige Wirkrichtung, ein zuverlässiges Anpressen der Dichtlippen 7a, 7b, und damit eine Dichtwirkung, gewährleistet ist. Das erste Federelement 8a ist an dem ersten Abschnitt bzw. der ersten Dichtlippe 7a des Dichtelements 7 angeordnet und dazu ausgebildet, eine Kraft auf die erste Dichtlippe 7a auszuüben, derart, dass die erste Dichtlippe 7a, insbesondere dichtend, gegen die Kolbenstange 9 oder gegen eine Wand 18 der in dem Hydraulikkolben 4 gebildeten Nut 15 gepresst wird. Das zweite Federelement 8b ist an der zweiten Dichtlippe 7b des Dichtelements 7 angeordnet und ausgebildet, eine Kraft auf den zweiten Abschnitt 7b auszuüben, derart, dass der zweite Abschnitt 7b, insbesondere dichtend, gegen die Zylinderwand 10 des Hydraulikzylinders 3 gepresst wird. Dadurch, dass die Federelemente 8a, 8b vorzugsweise nicht miteinander verbunden sind, beeinflussen die Federelemente 8a, 8b einander mechanisch nicht und wirken unabhängig voneinander. Aufgrund der großen, während des Betriebs in einer Hubkolbenmaschine auf das Pleuel 1, insbesondere entlang seiner Längsachse A, wirkenden Zug- und Druckkräfte, entsteht in den Arbeitsräumen 5a, 5b einerseits Vakuum, andererseits entstehen hohe Hydraulikdrücke bzw. müssen hohe Hydraulikdrücke aufrechterhalten werden, insbesondere Drücke in einem Bereich von 1.000 bar bis 3.000 bar, insbesondere von 1.500 bis 2.800 bar, um eine eingestellte effektive Pleuellänge L aufrechtzuerhalten. Infolgedessen wirken erhebliche Kräfte auf die Dichtungsvorrichtung 6a, insbesondere auf das Dichtelement 7 mit den Abschnitten 7a und 7b.
Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Dichtungsvorrichtung 6a, insbesondere durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Federelemente 8a, 8b, kann eine besonders vorteilhafte Dichtwirkung des Dichtelements 7 erzielt werden. Durch die getrennte Ausführung der Federelemente 8a, 8b, werden im Betrieb des Hubkolbenmaschine auftretende mechanische Belastungen und Spannungen nicht zwischen den Federelementen 8a, 8b übertagen und somit eine Materialbelastung der einzelnen Federelemente 8a, 8b verringert.
Vorzugsweise wirkt das erste Federelement 8a zu einer Achse der Hydraulikeinrichtung 2 bzw. der Pleuellängsachse A hin und dichtet den Arbeitsraum 5a gegenüber dem Hydraulikkolben 4 ab. Das zweite Federelement 8b wirkt von der Achse der Hydraulikeinrichtung 2 bzw. der Pleuellängsachse A weg und bewirkt eine Abdichtung gegen die Zylinderwand 10 des Hydraulikzylinders 3 bzw. ersten Pleuelteils 1a. Dadurch wird verhindert, dass sich die Abschnitte 7a und 7b, insbesondere unter dynamischer Last, von den Dichtflächen 4 bzw. 9 und 10 abheben. Es wird gewährleistet, dass die Abschnitte 7a, 7b dichtend an den Dichtflächen 4 bzw. 9 und 10 anliegen.
Das Dichtelement 7 bildet mit seinen Dichtlippen 7a, 7b im Querschnitt eine U- Form bzw. eine Ausnehmung, wobei die erste und die zweite Nut 11a und 11b, in der jeweils ein Federelement 8a, 8b angeordnet sind, jeweils auf der Innenseite der Ausnehmung angeordnet sind. Die Nuten 11a, 11b sind vorzugsweise so ausgebildet, dass die Federelemente 8a, 8b, insbesondere gegen eine betriebsmäßige Längsbeschleunigung entlang der Pleuelachse A, fest fixiert sind. Es kann vorgesehen sein, dass ein Federelement 8a, 8b jeweils in einem Hohlraum des zugeordneten ersten oder zweiten Abschnitts 7a, 7b angeordnet sind.
Dreidimensional hat das Dichtelement 7 vorzugsweise im Wesentlichen die Form eines Rings mit der vorzugsweise im Wesentlichen u-förmigen Ausnehmung an einer seiner Stirnflächen. In eingebautem Zustand weist die Stirnfläche mit der Ausnehmung vorzugsweise in Richtung eines Arbeitsraums 5a, 5b.
Die Dichtlippen 7a, 7b weisen im Querschnitt vorzugsweise unterschiedliche Konturen, insbesondere unterschiedliche Längen, auf. Ein länger ausgebildeter Abschnitt 7a, 7b bildet dabei vorzugsweise einen Anschlag für den Sicherungsring 14. Vorzugsweise ist jener Abschnitt 7a, 7b des Dichtelements 7 länger ausgebildet, der, in einem eingebauten Zustand, dem abzudichtenden Dichtspalt punktgespiegelt um 180° gegenüberliegt. Eine, vorzugsweise eine von der Ausnehmung der Stirnfläche des Dichtelements 7 abgewandte, Kante der Dichtlippen 7a, 7b, weist eine, vorzugsweise zu einer Außenseite des Dichtelements 7 geneigte Fase auf, um ein flächiges Anliegen der Außenseiten des Dichtelements 7 unter Einwirkung der Federelemente 8a, 8b zu begünstigen.
Die Federelemente 8a, 8b sind bezüglich einer Pleuellängsachse A vorzugsweise versetzt zueinander angeordnet. Dabei ist vorzugsweise das erste Federelement 8a, welches im in Fig. 4a dargestellten Ausführungsbeispiel der verlängerten Dichtlippe 7a zugeordnet ist, näher in Richtung zu der dem unteren Arbeitsraum 5a zugewandten Stirnfläche des Dichtelements 7 angeordnet, um zu vermeiden, dass die Dichtlippe 7a in ihrem Endbereich von der Wand 18 abhebt.
Fig. 4b zeigt die in Fig. 4a beschriebene Dichtungsvorrichtung 6a im unbelasteten Zustand.
Fig. 5 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines zweiten Federelements 8b, Fig. 6 ein Ausführungsbeispiel eines ersten Federelements 8a.
Die Federelemente 8a, 8b sind vorzugsweise als Ring, insbesondere als Schnappring, vorzugsweise mit umlaufend einheitlichem Querschnitt, ausgebildet. Vorzugsweise weisen die Federelemente 8a, 8b einen kreisförmigen Querschnitt auf, können aber auch einen im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt, vorzugsweise mit abgerundeten Kanten, aufweisen. Ein Federelement 8a, 8b weist vorzugsweise Metall, insbesondere Federstahl, auf oder besteht aus diesem.
Die Federelemente 8a, 8b weisen vorzugsweise eine Öffnung 12 auf, wobei die Öffnung 12, insbesondere während eines Einbauvorganges des Federelements 8a, 8b in das Dichtelement 7, eine temporäre Änderung eines Durchmessers des Federelements 8a, 8b erlaubt.
Vorzugsweise sind die Federelemente 8a, 8b vollständig getrennte Elemente. In einem weiteren Ausführungsbeispiel sind die Federelemente 8a, 8b zumindest teilweise miteinander verbunden und können vorzugsweise während der Montage oder im Betrieb des Pleuels 1 voneinander getrennt werden. Eine solche Verbindung der Federelemente 8a, 8b, ist vorzugsweise in Form eines Werkzeugs oder in Form von Streben oder Stützen ausgebildet.
In Fig. 5 und Fig. 6 ist zu erkennen, dass die Federelemente 8a, 8b aufgrund der weiter oben beschriebenen Funktion mit unterschiedlichen Durchmessern ausgeführt sind.
Wie in Fig. 7 und Fig. 8 dargestellt, wird bei einem erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren 100 für eine erfindungsgemäße Dichtungsvorrichtung 6 für eine längenverstellbares Pleuel 1, in einem ersten Schritt 101 wenigstens ein Montagewerkzeug an einem Dichtelement 7 angesetzt. In einem zweiten Schritt 102 wird ein erste Federelement 8a auf einer Kegelfläche 16a des Montagewerkzeugs in das Dichtelement 7, insbesondere in eine erste Nut 11a des Dichtelements 7, geschoben. In einem dritten Schritt 103 wird das zweite Federelement 8b wird auf einer Hohlkegelfläche 16b eines Montagewerkzeugs an das Dichtelement 7, insbesondere eine zweite Nut 11b des Dichtelements 7 geschoben.
Das Montagewerkzeug ist vorzugsweise in der Form eines hohlen Konus, insbesondere eines hohlen Kegelstumpfs, ausgebildet, welcher mit seiner weitesten oder engsten Kontur im Wesentlichen dem Durchmesser der stirnseitigen Ausnehmung des Dichtelements 7 entspricht. Zur Montage des ersten Federelements 8a wird ein kegelstumpf-förmiges Montagewerkzeug mit dem Ende seines größten Durchmessers an das Dichtelement 7, insbesondere an oder in die Ausnehmung, welche durch die Abschnitte 7a, 7b gebildet ist, angesetzt. Das Federelement 8a wird auf die Kegelfläche 16a aufgesetzt und in Richtung des Dichtelements 7, vorzugsweise mittels eines Hilfselements in Form eines geschlitzten Mantels, der im Wesentlichen der Form der Kegelfläche 16a folgt, verschoben. Durch das Verschieben des Federelements 8a entlang der Kegelfläche 16a, wird dessen Durchmesser erweitert, solange, bis das Federelement 8a in die dafür vorgesehene, mit Bezug auf die Pleuellängsachse A radial innen liegende, Nut 11a des Dichtelements 7 einschnappt. Fig. 7 zeigt das erste Federelement 8a während der Montage und im eingeschnappten Zustand.
Entsprechend wird, zur Montage des zweiten Federelements 8b ein Hohlkegelstumpf-förmiges Montagewerkzeug mit dem Ende seines kleinsten Durchmessers an das Dichtelement 7, insbesondere an oder in die Ausnehmung, welche durch die Abschnitte 7a und 7b gebildet ist, angesetzt. Das Federelement 8b wird auf die Hohlkegelfläche 16b aufgesetzt und in Richtung des Dichtelements 7, vorzugsweise mittels eines Hilfselements in Form eines geschlitzten Mantels, der im Wesentlichen der Form der Hohlkegelfläche 16b folgt, verschoben. Durch das Verschieben des Federelements 8b entlang der Hohlkegelfläche 16b, wird dessen Durchmesser verringert, solange, bis das Federelement 8b in die dafür vorgesehene, mit Bezug auf die Pleuellängsachse A radial außen liegende, Nut 11b des Dichtelements 7 einschnappt. Fig. 7 zeigt das zweite Federelement 8b während der Montage und im eingeschnappten Zustand.
Es sei darauf hingewiesen, dass es sich bei den 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 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. Bezugszeichenliste , 1a, 1b Pleuel, erster Pleuelteil, zweiter Pleuelteil
Hydraulikeinrichtung
Hydraulikzylinder
Hydraulikkolben , 5a, 5b Arbeitsraum, erster Arbeitsraum, zweiter Arbeitsraum Dichtungsvorrichtung a erste Dichtungsvorrichtung b zweite Dichtungsvorrichtung c dritte Dichtungsvorrichtung Dichtelement , 8a, 8b Federelement, erstes Federelement, zweites Federelement
Kolbenstange 0 Zylinderwand 1a, 11b erste Nut, zweite Nut 2 Öffnung 3 Stützring 4, 21 , 22 Sicherungsring 5 Dichtungsnut 6a, 16b Kegelfläche, Hohlkegelfläche 7 Anschlaghülse 8 Wand 9 Großes Pleuelauge 0 Kleines Pleuelauge

Claims

Patentansprüche
1. Längenverstell bares Pleuel (1) für eine Hubkolbenmaschine, insbesondere für eine Hubkolbenbrennkraftmaschine, wobei das Pleuel (1) eine Hydraulikeinrichtung (2) aufweist, mittels welcher eine effektive Länge (L) des Pleuels (1) verstellbar ist, wobei die Hydraulikeinrichtung (2) wenigstens einen Hydraulikzylinder (3) und einen darin verschieblich angeordneten Hydraulikkolben (4), welcher einen Arbeitsraum (5a, 5b) begrenzt, aufweist, wobei der Arbeitsraum (5a, 5b) durch wenigstens eine Dichtungsvorrichtung (6) abgedichtet ist, welche ein Dichtelement (7) und wenigstens ein erstes und ein zweites Federelement (8a, 8b) aufweist, wobei das erste Federelement (8a) eine Kraft in der Weise auf einen ersten Abschnitt (7a), insbesondere eine erste Dichtlippe, des Dichtelements (7) ausübt, dass der erste Abschnitt (7a) gegen eine Kolbenstange (9) des Hydraulikkolbens (4) oder den Hydraulikkolben (4) gepresst wird und das zweite Federelement (8b) eine Kraft in der Weise auf einen zweiten Abschnitt (7b), insbesondere eine zweite Dichtlippe, des Dichtelements (7) ausübt, dass der zweite Abschnitt (7b) gegen eine Zylinderwand (10) des Hydraulikzylinders (3) gepresst wird.
2. Pleuel (1) nach Anspruch 1, wobei die Federelemente (8a, 8b) wenigstens im Wesentlichen der Form des Dichtelements (7) folgen.
3. Pleuel (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Federelemente (8a, 8b) in Richtung einer Längsachse (A) der Hydraulikeinrichtung (2) versetzt zueinander angeordnet sind.
4. Pleuel (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Dichtelement (7) im Querschnitt im Wesentlichen eine U-Form aufweist und die beiden Schenkel der U-Form den ersten Abschnitt (7a) und den zweiten Abschnitt (7b) bilden.
5. Pleuel (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die wenigstens eine Dichtungsvorrichtung (6) in einer Dichtungsnut (15) des Hydraulikkolbens (4) angeordnet ist, welche vorzugsweise an der einer Zylinderwand (10) des Hydraulikzylinders (3) zugewandten Seite angeordnet ist.
6. Pleuel (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Federelemente (8a, 8b) wenigstens im Wesentlichen als Ringe, insbesondere Schnappringe, ausgebildet sind, welche an einer Stelle (12) unterbrochen sind.
7. Pleuel (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei eine relative Position der Federelemente (8a, 8b) zueinander durch das Dichtelement (7) definiert wird.
8. Pleuel (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Abschnitte (7a, 7b) des Dichtelements (7) wenigstens eine erste Nut (11a) oder einen ersten Hohlraum und eine zweite Nut (11b) oder einen zweiten Hohlraum aufweisen, wobei die Federelemente (8a, 8b) jeweils in einer der Nuten (11a, 11b) oder einem der Hohlräume angeordnet sind, vorzugsweise in der Weise, dass die Federelemente (8a, 8b) nicht durch Beschleunigungen des Pleuels (1) aus den Abschnitten (7a, 7b) des Dichtelements (7) austreten können.
9. Pleuel (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Federelemente (8a, 8b) in der Weise ausgebildet sind, dass deren Eigenfrequenzen niedriger als eine Betriebsfrequenz des Pleuels (1) und/oder einer Hubkolbenmaschine und/oder des in einer Hubkolbenmaschine bestimmungsgemäß verwendeten Pleuels (1) liegen.
10. Pleuel (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Federelemente (8a, 8b) in der Weise ausgelegt sind, dass sich die Abschnitte des Dichtelements (7) im Normalbetrieb des Pleuels (1) und/oder einer Hubkolbenmaschine nicht von der Kolbenstange (9) und der Zylinderwand (10) abheben können.
11. Pleuel (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10 mit einem ersten Pleuelteil (1a) und einem zweiten Pleuelteil (1b), die zum Verstellen der effektiven Pleuellänge (L), insbesondere entlang einer Längsachse (A) des Pleuels (1), relativ zueinander verschiebbar sind.
12. Pleuel (1) nach Anspruch 11 , wobei die Pleuelteile (1a, 1b) zum Verstellen der effektiven Länge (L) des Pleuels (1) teleskopartig ineinander- und aueinanderschiebbar sind, wobei der erste Pleuelteil (1a) den Hydraulikzylinder (3) und der zweite Pleuelteil (1b) den Hydraulikkolben (4) bildet.
13. Hubkolbenmaschine, insbesondere Hubkolbenbrennkraftmaschine, mit wenigstens einem längenverstellbaren Pleuel (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
14. Kraftfahrzeug mit einer Hubkolbenmaschine nach Anspruch 13.
15. Dichtungsvorrichtung (6) mit einem Dichtelement (7) und wenigstens einem ersten und einem zweiten Federelement (8a, 8b), wobei das erste Federelement (8a) eine Kraft in der Weise auf einen ersten Abschnitt (7a), insbesondere eine erste Dichtlippe, des Dichtelements (7) ausübt, dass der erste Abschnitt (7a) gegen ein erstes Widerlager gepresst werden kann und das zweite Federelement (8b) eine Kraft in der Weise auf einen zweiten Abschnitt (7b), insbesondere eine zweite Dichtlippe, des Dichtelements (7) ausübt, dass der zweite Abschnitt (7b) gegen ein zweites Widerlager gepresst werden kann.
16. Herstellungsverfahren (100) für ein längenverstellbares Pleuel (1) oder eine Dichtungsvorrichtung (6a, 6b) nach Anspruch 15, wobei in einem ersten Schritt (101) wenigstens ein Montagewerkzeug (16a, 16b) an dem Dichtelement (7) angesetzt wird und in einem zweiten Schritt (102) das erste Federelement (8a) auf einer Kegelfläche (16a) des wenigstens einen Montagewerkzeugs (16a, 16b) in das Dichtelement (7), insbesondere in eine erste Nut (11a) des Dichtelements (7), geschoben wird und/oder in einem dritten Schritt (103) das zweite Federelement (8b) auf einer Hohlkegelfläche (16b) des wenigstens einen Montagewerkzeugs (16a, 16b) in das Dichtelement (7), insbesondere eine zweite Nut (11b) des Dichtelements (7), geschoben wird.
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