DE69700668T2

DE69700668T2 - Ein Pleuel für kleine Kolbenmaschinen, wie Kühlschrankkompressoren und solche Pleuel enthaltende Kolbenmaschinen

Info

Publication number: DE69700668T2
Application number: DE69700668T
Authority: DE
Inventors: Giuseppe Bo
Original assignee: Embraco Europe SRL
Current assignee: Embraco Europe SRL
Priority date: 1996-02-02
Filing date: 1997-01-29
Publication date: 2000-02-10
Anticipated expiration: 2017-01-30
Also published as: US5799565A; DE69700668D1; ITTO960071A1; EP0787910A1; IT1284366B1; EP0787910B1; BR9700177A; ES2138406T3; ITTO960071A0

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft kleine Kolbenmaschinen wie Kühlapparatkompressoren und insbesondere ein für diese Maschinen vorgesehenes Pleuel, wie im Oberbegriff des Anspruchs 1 definiert.
Pleuel, bei denen die beiden Hauptteile durch Gewindeelemente wie Schrauben, Bolzen und dgl. verbunden sind, sind seit der Erfindung der Dampfmaschine bekannt.
Jüngste Beispiele für deren Anwendung in kleinen Kolbenmaschinen sind in den Dokumenten GB-A-2 229 792, GB-A-2 170 880, GB-A-2 170 881, US-A-4 567 815 und WO 90/07654 zu finden.
Ein Pleuel mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 aufgezählten Merkmalen ist aus dem Dokument JP-A-59 99 110 bekannt. Dieses Dokument offenbart ein Pleuel, bei dem ein kurbelwellenseitiges Gabelteil und ein Aufsatz ineinanderpassende Enden in Form von zusammenpassenden Seitenflanschabschnitten haben. Die Flanschabschnitte werden zusammengehalten von gegenseitigen Kupplungseinrichtungen in Form von U-förmigen Klammern, welche sowohl von dem Gabelteil als auch vom Aufsatz unterschiedlich sind. Die zusammenpassenden Flanschabschnitte des Gabelteils und des Aufsatzes sind zwischen einem Endflügel einer entsprechenden Klammer und einer gewindeartig in ein Loch im anderen Endflügel der Klammer eingreifenden Druckschraube zusammengespannt. Das Festspannen der Flanschabschnitte in den Klammern verhindert, daß diese in Achsrichtung gegeneinander versetzt werden bzw. sich auseinanderbewegen.
Diese bekannten Pleuel eignen sich nicht zum schnellen Zusammenbau, da ein solcher Zusammenbau die Tätigkeit des Verschraubens von Gewindeelementen erfordert.
Das Hauptziel der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines Pleuels vom Typ, welcher zwei Hauptteile von einfacher Konfiguration umfaßt, die im Vergleich zu jenen von bekannten Pleueln des oben besprochenen Typs daher wirtschaftlich hergestellt werden können und sich weiters für einen raschen Zusammenbau durch einfache händische oder automatisierte Schritte eignen, wodurch sich in der Folge eine Reduktion der Herstellungskosten gegenüber bekannten Pleueln ergibt.
Erfindungsgemäß wird dieses Ziel mittels eines Pleuels wie des beanspruchten erreicht.
Dank der vorgeschlagenen Anordnung und wie aus der Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen genauer hervorgeht, kann ein erfindungsgemäßes Pleuel durch einfache Schritte zusammengebaut werden, um die zusammengehörigen Endpaare der kurbelwellenseitigen Gabel und des Aufsatzes mit Bewegungen aneinanderzukuppeln, welche händisch oder maschinell durchgeführt werden können, parallel zur Hauptebene des Pleuels und/oder normal zu dieser Ebene.
Es wurden bereits Pleuel vorgeschlagen, bei denen zwei Hauptteile durch eine gegenseitige Kupplung miteinander verbunden und diese Teile mittels federnder Klemmen zusammengehalten werden. Beispiele dafür sind in den Dokumenten IT-B-1 128 818 = US-A- 4 407 168, FR-A-2 578 586 und WO 92/18781 angeführt.
Bei diesen bekannten Pleueln umfaßt einer der beiden Teile das Kolbenbolzenende und den Steg des Pleuels und der andere das kurbelwellenseitige Ende des Pleuels. Die beiden Teile haben eine kompliziertere Gestalt als jene der Pleuel mit Gewindeverbindungs- oder Festspannelementen und als jene des erfindungsgemäßen Pleuels.
Wegen ihrer weniger komplizierteren Gestalt können erfindungsgemäße Pleuel sogar noch preisgünstiger als bekannte zweiteilige Pleuel hergestellt werden.
Ein erfindungsgemäßes Pleuel eignet sich ideal zur Herstellung seiner beiden Hauptteile aus Sintermetall und auch aus verstärktem Kunststoffmaterial wie Polyphenylsulfid (PPS) mit z. B. im üblichen Verhältnis von 45-50% eingearbeiteten Glasfasern.
Im Fall von gesinterten Werkstücken können die halbzylindrischen konkaven Flächen des Pleuels sehr präzise ausgeführt werden, indem sie zwecks Kalibrierung vor dem Zusammenbau einem Prägungsschritt unterzogen werden.
Das Gebiet der Erfindung umfaßt auch Kolbenmaschinen, welche ein erfindungsgemäßes Pleuel enthalten.
Die Erfindung wird klarer verständlich durch das Lesen der folgenden detaillierten Beschreibung unter Bezugnahme auf die angeschlossen, nur beispielhaft und nicht einschränkend gedachten Zeichnungen, in denen:
Fig. 1 ein vertikaler Schnitt eines luftdicht verschlossenen, ein erfindungsgemäßes Pleuel enthaltenden Kühlapparatkompressors oder dgl. ist;
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Pleuels ist;
Fig. 3 eine Seitenansicht davon ist;
Fig. 4 eine in Einzelteile zerlegte perspektivische Ansicht davon ist;
Fig. 5 eine Detailansicht in Richtung des Pfeils V der Fig. 4 ist;
Fig. 6 eine in Einzelteile zerlegte perspektivische Ansicht ähnlich Fig. 4 einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Pleuels ist;
Fig. 7 eine Seitenansicht eines Zustands ist, welcher dem Aneinanderkuppeln der zwei Teile des Pleuels vorausgeht;
Fig. 8 ein diametraler Schnitt entlang der in Fig. 6 mit VIII-VIII angedeuteten Ebene ist;
Fig. 9 eine Seitenansicht ähnlich Fig. 7 ist, welche aber das erfindungsgemäße Pleuel der zweiten Ausführungsform im vollständig zusammengebauten Zustand darstellt;
Fig. 10 eine in Einzelteile zerlegte perspektivische Ansicht ähnlich jener der Fig. 4 und 6 ist, welche eine dritte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Pleuels darstellt;
Fig. 11 eine Seitenansicht des Pleuels der Fig. 10 ist; und
Fig. 12 ein vergrößerter Ausschnitt des im strichpunktierten Kreis XII der Fig. 11 enthaltenen Teils ist.
Unter Bezugnahme auf Fig. 1 umfaßt ein Kühlapparatkompressor, welcher ein nicht einschränkendes Beispiel einer die Erfindung enthaltenden kleinen Kolbenmaschine bildet, ein im allgemeinen mit 10 bezeichnetes luftdicht verschlossenes Gehäuse.
Im Gehäuse 10 ist eine Statorstruktur 12 gehalten, welche unter anderem den Stator 14 eines Elektromotors mit vertikaler Achse beinhaltet.
Die Statorstruktur 12 trägt ihrerseits einen Kompressorkörper 16.
Im Körper 16 ist eine hohle Antriebswelle 18 mit einer vertikalen Achse, welche den Rotor 20 des Elektromotors trägt, gehalten.
An der Antriebswelle 18 ist eine Kurbelwelle 22 mit einem Kurbelzapfen 24 angebracht.
Im Gehäuse 16 ist ein Zylinder 26 ausgebildet, in welchem sich verschiebbar ein Kolben 28 mit einem Kolbenbolzen 30 befindet. Der Kolbenbolzen 30 und der Kurbelzapfen 24 sind durch ein erfindungsgemäßes Pleuel 32 miteinander verbunden.
Unter Bezugnahme auf Fig. 2, 3 und 4 umfaßt eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Pleuels zwei getrennte, im allgemeinen mit 34 und 36 bezeichnete Hauptstücke.
Das Stück 34 enthält ein im wesentlichen zylindrisches Kolbenbolzenendteil 38 des Pleuels, ein Stegteil 40 und ein kurbelwellenseitiges Gabelteil 42.
Das Stegteil erstreckt sich entlang des Pleuels und ist durch die Achse A in Fig. 3 angedeutet.
Das kurbelwellenseitige Gabelteil 42 hat eine halbzylindrische konkave Fläche 44.
Das andere Hauptteil 36 des Pleuels ist durch einen kurbelwellenseitigen Aufsatz mit einer halbzylindrischen konkaven Fläche 46 ausgebildet.
Im zusammengebauten Zustand der beiden Stücke 34 und 36 sind die beiden halbzylindrischen konkaven Flächen 44 und 46 einander zugewandt und definieren ein zylindrisches Auge, dessen Achse in Fig. 3 mit B bezeichnet ist.
In Fig. 3 ist eine diametrale Ebene des Auges des kurbelwellenseitigen Endes des Pleuels mit C bezeichnet.
Im zusammengebauten Zustand der Fig. 2 und 3 sind das kurbelwellenseitige Gabelteil 42 und der Aufsatz 36 mittels ihrer jeweiligen Paare von ineinanderpassenden Enden, welche in Übereinstimmung mit der diametralen Ebene C angeordnet sind, zusammengehalten. Diese ineinanderpassenden Enden sind spiegelgleich und haben ineinandereingreifende mit 48 bezeichnete Ausbildungen, welche als Z-förmige Kupplung gestaltet sind. Wie dargestellt, sind diese Kupplungsausbildungen so angeordnet, daß sie zusammen eine Schwalbenschwanzverbindung definieren.
Wenn sie ineinandergefügt sind, verhindern die Ausbildungen 48 durch Gleiten in die diametrale Ebene C ein Auseinanderbewegen der beiden einander zugewandten konkaven Flächen 44 und 46. Außerdem bilden dieselben Ausbildungen 48 Kupplungseinrichtungen zur Verhinderung, daß sich die beiden konkaven Flächen 44 und 46 in Längsrichtung A des Stegs 40 voneinander entfernen.
Der Zusammenbau des Pleuels der Fig. 2 und 3 kann einfach durch gegenseitiges Ineinanderfügen der Kupplungsausbildungen 48, beginnend von einer Seite des Pleuels mit einer Bewegung des Aufsatzes 36 hin zur Gabel 42 in Richtung des Pfeils D der Fig. 4 oder umgekehrt, bewerkstelligt werden.
Um den Vorgang des gegenseitigen Ineinanderfügens der Kupplungsausbildungen 48 leichter einleiten zu können, hat zumindest eine davon, z. B. die Gabel 42, eine leicht abgeschrägte Seite 50 auf einer Seite des Pleuels, von der dieser Vorgang des Ineinanderfügens ausgeht.
In vielen Fällen reicht die gegenseitige Kupplung der Ausbildungen 48 völlig aus, um die beiden Stücke 34 und 36 des Pleuels zusammenzuhalten, solange diese in einen Kompressor wie den der Fig. 1 eingebaut ist.
Nach der Montage am Kurbelzapfen 24 des Kompressors wird eine relative Verschiebung der das Auge des kurbelwellenseitigen Endes des Pleuels definierenden konkaven Flächen 44, 46 durch das Seitenteil der entlang des Pleuels 32 liegenden Kurbelwelle verhindert (Fig. 1).
Es gibt jedoch Fälle, in denen es absolut vorzuziehen ist, zu gewährleisten, daß es zu keiner Verschiebung kommt. Zur Erreichung dieser Garantie besitzt vorzugsweise zumindest eine der ineinanderpassenden Ausbildungen 48 zugeordnete Schultereinrichtungen.
In der Ausführungsform der Fig. 2 bis 4 umfassen die Schultereinrichtungen eine zu einem der Paare von ineinanderpassenden Enden zugeordnete Lasche 52.
Vorzugsweise hat die Lasche 52, wie in den Fig. 2 bis 4 dargestellt, die Form eines im wesentlichen in einer C-förmigen Konfiguration gestalteten Federstahldrahts oder eines äquivalenten Materials.
Wie in Fig. 4 angegeben, hat die C-förmige Lasche 52 zwei parallele Seitenarme 54, welche durch einen Rückenabschnitt 56 mit einem zum Inneren von C einspringenden Mittelteil 58 miteinander verbunden sind. An den freien Enden der Seitenabschnitte 54 befinden sich zwei miteinander fluchtende Endabschnitte 60, von denen jeder zum anderen gebogen ist.
Das kurbelwellenseitige Gabelteil 42 hat seinerseits angrenzend an das entsprechende Ende ein Paar fluchtender Löcher 62, welche sich in seine Seiten erstrecken.
Die Endabschnitte 60 der Lasche 52 sind schwenkbar in den Löchern 62 in Eingriff.
Angrenzend an sein entsprechendes Ende hat der Aufsatz 36 eine von der diametralen Ebene C abgewandte Kerbe 64.
Nach Ineinanderfügen der Ausbildungen 48 wie in den Fig. 2 und 3 rastet die Lasche 52 bei durch das Einführen ihrer fluchtenden Enden 60 in die Löcher 62 montierter Lasche 52 durch Einschieben des einspringenden Teils 58 in die Kerbe 64 mit einer Drehung in Richtung des Pfeils E der Fig. 3 aus der mit strichlierter Kontur angedeuteten Position in die mit durchgehender Kontur angedeutete ein.
In dieser letzteren Position erstrecken sich die Seitenarme 54 der Lasche entlang der gegenüberliegenden Seiten des Pleuels, wobei sie sicherstellen, daß die kurbelwellenseitige Gabel 42 und der Aufsatz 36 nicht derart gleiten können, daß sie sich lösen.
In Fig. 2 bis 4 wurden ebenfalls nicht durch eine Lasche 52 belegte Löcher 62 und Kerben 64 gezeigt, welche aber eine derartige aufnehmen könnten, um eine weitere Sicherheit gegen eine entkoppelnde Gleitbewegung zu bilden.
Das Vorhandensein der zwei Lochpaare 62 und der beiden entsprechenden Kerben 64 erleichtert weiter den Zusammenbau einer Lasche 52, da es die Notwendigkeit ausschaltet, eine Seite des Pleuels eher als die andere zur Anbringung der Lasche auszuwählen.
Erfindungsgemäß ist es auch möglich, eine entgegengesetzte Anordnung mit einer Lasche, welche schwenkbar mit einem der Enden eines Aufsatzes wie 36 verbunden ist und in einem entsprechenden Ende eines Teils einer kurbelwellenseitigen Gabel wie 42 einrastet, zu bilden.
Das Pleuel der Fig. 2 bis 4 eignet sich vorzüglich zur Herstellung seiner beiden Hauptstücke 34 und 36 durch Sintern mit Metallstaub als Ausgangsmaterial oder sogar durch Formen von verstärktem Kunststoffmaterial wie glasfaserverstärktem PPS.
Im Fall von gesinterten Stücken 34 und 36 können ihre halbzylindrischen Flächen 44 und 46 wie die zylindrische Fläche des Auges im Kolbenbolzenende 38 durch einen Prägungsschritt fertiggestellt werden.
Der Schaft 34 kann auch ein in ihm der Länge nach gebildetes Schmierloch 66 haben.
Nun wird zwecks Beschreibung einer zweiten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Pleuels auf die Fig. 6 bis 9 Bezug genommen.
In den Fig. 6 bis 9 wurden die Teile, welche gleich oder ähnlich jenen der Fig. 2 bis 4 sind, soweit wie möglich mit den gleichen Bezugszahlen wie in den vorhergehenden Figuren, erhöht um 100, bezeichnet.
Bestimmte Teile sind nicht ein zweites Mal beschrieben oder sind es nur, soweit dies nötig ist, um die Unterschiede zur vorhergehenden Ausführungsform hervorzuheben.
Die zwei Hauptstücke 134, 136 des Pleuels der Fig. 6 bis 9 sind vorzugsweise ebenfalls aus Sintermetall oder verstärktem Kunststoffmaterial wie oben hergestellt.
Die wesentliche Anforderung besteht darin, daß zumindest ein Teil der kurbelwellenseitigen Gabel 142 oder wenigstens der Aufsatz 136 eine leichte elastische Verformung ausführen kann, so daß sich deren Enden auseinanderbewegen können (im Fall der kurbelwellenseitigen Gabel 142) oder sich im Fall des Aufsatzes 136 dessen beiden Enden aufeinanderzubewegen können.
An einem ihrer zueinanderpassenden Enden haben die kurbelwellenseitige Gabel 142 und der Aufsatz 136 ineinanderpassende Ausbildungen und umfassen am Aufsatz 136 eine als Schwenkzapfen fungierende teilzylindrische Ausbildung 148a (Fig. 6). Das entsprechende Ende des kurbelwellenseitigen Gabelteils 142 hat ein Gelenkgehäuse 148b mit einer entsprechenden Buchse 148c (Fig. 6) von teilzylindrischer Form. Die Gehäuseausbildung 148b kann den Stift 148 zu mehr als 180º umgeben.
Das andere Paar zueinanderpassender Enden hat ineinanderpassende Ausbildungen 148d, welche den Kupplungsausbildungen 48 der Fig. 2 bis 4 sehr ähnlich sind, jedoch, wenn sie verbunden sind, eine viel weniger spitze Z-förmige Kupplung bilden.
Die Anordnung ist so, daß sie den Zusammenbau des Pleuels durch Einführen des Stifts 148a in die Buchse 148c des Gelenkgehäuses 148b in einer zur Achse des Auges parallelen Richtung ermöglicht, zum Beispiel durch Hochbringen des Aufsatzes 136 zum kurbelwellenseitigen Gabelteil 142 in Richtung des Pfeils F der Fig. 6 oder umgekehrt.
Dieser Einführvorgang findet statt, wenn die Stücke wie in Fig. 7 angeordnet, d. h. die Kupplungsausbildungen 148d voneinander getrennt sind.
Ist der Stift 148a einmal vollständig in seine Buchse 148c eingeführt, kann das Auge des kurbelwellenseitigen Endes des Pleuels geschlossen werden, zum Beispiel durch Drehen des Aufsatzes in Richtung des Pfeils G der Fig. 7, um die Ausbildungen 148d einrasten zu lassen, wie in Fig. 9 dargestellt.
Vorzugsweise hat die Buchse 148c, wie in Fig. 8 dargestellt, einen leicht konisch erweiterten Abschnitt 150 auf der Seite des kurbelwellenseitigen Endes, von welcher der Stift 148a eingeführt wird, um die Einleitung des Einführvorgangs zu erleichtern.
Die Kupplungsausbildungen 148d sind einer Lasche 152 zugeordnet, welche vorzugsweise mit der Lasche 52 der Fig. 2 bis 4 vollständig identisch ist und deren Teile nicht noch einmal beschrieben sind.
Für den Zusammenbau der Lasche 152 hat das entsprechende Ende des kurbelwellenseitigen Gabelteils 142 fluchtende Löcher 162, und das entsprechende Ende des Aufsatzes 136 hat eine Schnapprastkerbe 164, welche sich alle in einer Anordnung ähnlich jener der Ausführungsform der Fig. 2 bis 4 befinden.
Die Lasche 152, welche mit einer Drehung in Richtung des Pfeils H der Fig. 9 einrastet, kann mittels ihrer Seitenabschnitte 154 als Schulter fungieren, um ein Entkuppeln durch Gleiten der beiden Stücke 134 und 136 wie in der Ausführungsform der Fig. 2 bis 4 zu verhindern, ihre Hauptfunktion ist es allerdings, bei Gebrauch sicherzustellen, daß sich die Ausbildungen 148d nicht in Richtung einer gegenseitigen Auseinanderbewegung der beiden konkaven Flächen 144 und 146 in der wiederum durch A angegebenen Längsrichtung des Stegs 134 lösen.
Vorzugsweise ist das Pleuel der Fig. 6 bis 9 mit Schultereinrichtungen versehen, welche unabhängig von der Lasche 152 sind und aus einem vergrößerten Kopf 166 an einem Ende des Gelenkzapfens 148a bestehen.
Ist der Stift 148a vollständig in seine Buchse 148c eingeführt, kommt der Kopf 166 zwecks Bildung einer Sicherheit gegen ein Versetzen der beiden konkaven Flächen 144 und 146 in Anlage an der entsprechenden Endfläche der Gehäuseflanschausbildung 148b.
Natürlich könnten die Positionen der Kupplungsausbildungen 148a, 148b und 148d sowie der Lasche 152 zwischen dem kurbelwellenseitigen Gabelteil 142 und dem Aufsatz 136 gegenüber den dargestellten und beschriebenen ausgetauscht werden.
Nun wird zwecks Beschreibung einer dritten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Pleuels auf die Fig. 10 bis 12 Bezug genommen.
In diesen Figur wurden Teile, die jenen der vorhergehenden Figur gleich oder ähnlich sind, mit denselben Bezugszahlen wie in Fig. 2 bis 5, erhöht um 200, bzw. wie in Fig. 6 bis 9, erhöht um 100, bezeichnet.
Die Beschreibung dieser Teile beschränkt sich auf das, was zum Verständnis wesentlich ist.
In der Ausführungsform der Fig. 10 bis 12 sind die zwei Hauptstücke 234 und 236 des Pleuels ebenfalls vorzugsweise aus den oben angegebenen Materialien hergestellt. Eine wesentliche Anforderung, zumindest was den Aufsatz 236 betrifft, besteht darin, daß bestimmte Teile von ihm (die Flansche 248d), welche untenstehend genauer beschrieben sind, eine leichte Elastizität aufweisen.
In der Ausführungsform der Fig. 10 bis 12 sind die zwei Paare von ineinanderpassenden Enden des kurbelwellenseitigen Gabelteils 242 und des Aufsatzes 236 spiegelgleich.
Die zwei Enden des kurbelwellenseitigen Gabelteils 242 sind als Zapfen 248a ausgebildet, während die zwei Enden des Aufsatzes 236 als zu den Zapfen 248a komplementäre Zapfenlöcher 248b ausgebildet sind.
Jeder Zapfen 248a bildet einen äußeren radialen Vorsprung mit einer gebogenen konvexen äußeren Kurve 248c.
Jedes Zapfenloch 248b ist durch ein Flansch 248d mit einer entsprechenden inneren konkaven gebogenen Fläche radial nach außen begrenzt.
Die zwei Flansche 248d können elastisch auseinanderbewegt werden, um an den entsprechenden äußeren konvexen Flächen 248c elastisch anzugreifen.
Ist der Aufsatz 236 nicht an das kurbelwellenseitige Gabelteil 242 gekoppelt, befinden sich die Flansche 248d in einer entspannten Position, wie mit strichlierter Kontur in Fig. 12 dargestellt.
In dieser Ruheposition wäre das gegenseitige Ankuppeln der Zapfen 248a und Zapfenlöcher 248b aufgrund ihrer gegenseitigen Beeinflussung nicht möglich.
Um dieses Ankuppeln zu ermöglichen, hat jeder Flansch 248d über seine gesamte Ausdehnung einen Abtastvorsprung 248e. Dementsprechend weisen die äußeren konvexen Flächen 248c der Zapfen 248a angrenzend an eine der Seiten des kurbelwellenseitigen Gabelteils 242 eine Rampe 250 auf.
Das Kuppeln der beiden Stücke 234 und 236 erfolgt durch das Hochbringen des Aufsatzes 236 zu einer Seite des kurbelwellenseitigen Gabelteils 242 in Richtung des Pfeils I der Fig. 10 oder umgekehrt.
Zu Beginn des Kupplungsvorgangs greifen die Vorsprünge 248e an den Rampen 250 an und bewirken so das elastische Auseinanderbewegen der Flansche 248d.
Die miteinander gekuppelte Position ist in Fig. 11 und deutlicher in Fig. 12 dargestellt.
Die durch die Zapfen 248a und die Zapfenlöcher 248b gebildeten Kupplungsausbildungen dienen beide als Vorrichtung zur Verhinderung eines Lösens der beiden konkaven einander zugewandten Flächen 244 und 246 in der diametralen Ebene, welche in Fig. 11 wieder mit C bezeichnet ist, und als Haltevorrichtung zur Verhinderung eines gegenseitigen Auseinanderbewegens der beiden konkaven Flächen 244 und 246 in Längsrichtung des Stegs 240, welche in Fig. 11 wieder mit A bezeichnet ist.
Vorzugsweise ist das Pleuel der Fig. 10 bis 12 auch versehen mit Schultereinrichtungen zur Verhinderung einer Versetzung in der gegenseitigen Gleitrichtung der Zapfen 248a und Zapfenlöcher 248b nach deren vollständigem Aneinanderkuppeln.
Wie in den Fig. 10 und 11 dargestellt, umfassen die Schultereinrichtungen eine Trennwand 266, welche jedes Zapfenloch 248b an seinem Ende teilweise schließt, und eine Facette 268, welche am entsprechenden Ende jedes Zapfens 248a ausgebildet ist und an welcher am Ende des Kupplungsvorgangs die entsprechende Trennwand 266 in Anlage kommt.
Zwar wurde eine Ausführungsform, in welcher die Zapfen am kurbelwellenseitigen Gabelteil und die Zapfenlöcher im Aufsatz ausgebildet sind, beschrieben und dargestellt, doch könnte ein erfindungsgemäßes Pleuel auch mit den Zapfenlöchern am kurbelwellenseitigen Gabelteil und den Zapfen am Pleuelaufsatz ausgebildet sein.

Claims

1. Pleuel für kleine Kolbenmaschinen wie Kühlapparatkompressoren vom Typ mit zwei getrennten Hauptstücken (34, 36; 134, 136; 234, 236), von denen eines ein Kolbenbolzenendteil (38; 138; 238), ein sich in Längsrichtung des Pleuels erstreckendes Stegteil (40; 140; 240) und ein kurbelwellenseitiges Gabelteil (42; 142; 242) mit einer halbzylindrischen konkaven Fläche (44; 144; 244) enthält, und von denen das andere gebildet ist durch einen Aufsatz (36; 136; 236) mit einer halbzylindrischen konkaven Fläche (46; 146; 246), welche am kurbelwellenseitigen Gabelteil befestigt ist, um das kurbelwellenseitige Ende des Pleuels zu vervollständigen und mit den zwei einander zugewandten konkaven Flächen ein zylindrisches Auge zu definieren, in welchem das kurbelwellenseitige Gabelteil und der Aufsatz mittels entsprechender Paare von ineinanderpassenden Enden, die auf einer diametralen Ebene (C) des Auges des kurbelwellenseitigen Endes gelegen sind, zusammengehalten werden, und in welchem die ineinanderpassenden Enden jedes Paares mit gegenseitigen Kupplungseinrichtungen versehen sind, um zu verhindern, daß die beiden einander zugewandten konkaven Flächen durch Gleiten in dieser diametralen Ebene in Achsrichtung gegeneinander versetzt werden und sich die beiden konkaven Flächen in Längsrichtung des Stegs voneinander entfernen, dadurch gekennzeichnet, daß die gegenseitigen Kupplungseinrichtungen gegenseitig ineinandergreifende Ausbildungen (48; 148a, 148c, 148d; 248a; 248b) umfassen, welche mit den ineinanderpassenden Enden jedes Paares integral ausgebildet und so geformt sind, daß sie eine Hakeneinrichtung bilden, welche das gegenseitige Auseinanderbewegen der beiden konkaven Flächen (44, 46; 144, 146; 244, 246) in Längsrichtung (A) des Stegs (40; 140; 240) verhindern kann.

2. Pleuel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es mit Schultereinrichtungen (54; 166; 266, 268) versehen ist, um zu verhindern, daß die halbzylindrischen konkaven Flächen (44, 46; 144, 146; 244, 246) des Auges zumindest durch eine Relativbewegung in einer zur Achse (B) des Auges parallelen Richtung in Achsrichtung gegeneinander versetzt werden.

3. Pleuel nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die gegenseitigen Kupplungsausbildungen (48) jedes Paares von ineinanderpassenden Enden so geformt sind, daß sie mit einer zur Achse (B) des Auges des kurbelwellenseitigen Endes parallelen relativen Gleitbewegung aneinandergekuppelt und entkuppelt werden und auch die Hakeneinrichtungen bilden können.

4. Pleuel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die gegenseitigen Kupplungsausbildungen (48) jedes Paares als Z-förmige Kupplungen geformt und so angeordnet sind, daß sie zwischen ihnen eine Schwalbenschwanzverbindung definieren.

5. Pleuel nach Anspruch 3 oder Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine der gegenseitigen Kupplungsausbildungen (48) zwecks Erleichterung des Einleitens des Kupplungsvorgangs auf einer Seite des kurbelwellenseitigen Endes eine abgeschrägte Seite (50) hat.

6. Pleuel nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schultereinrichtungen zumindest eine Lasche (52) enthalten, welche an einem der Paare von ineinanderpassenden Enden befestigt und, wenn diese Enden aneinandergekuppelt sind, so positionierbar ist, daß sie deren gegenüberliegende Seiten umgibt, um die Teile der kurbelwellenseitigen Gabel (42) und den Aufsatz (36) in korrekter Ausrichtung zu halten.

7. Pleuel nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Lasche (52) in Form eines Federstahldrahts oder eines äquivalenten Materials ausgebildet und in einer im wesentlichen C-förmigen Konfiguration mit zwei parallelen Seitenabschnitten (54) gestaltet ist, welche durch einen Rückenabschnitt (56) mit einem zum Inneren der C-Gestalt einspringenden Mittelteil (58) und zwei zueinander gebogene und miteinander fluchtende Endabschnitte (60) miteinander verbunden sind, daß eines der durch die kurbelwellenseitige Gabel (48) und den Aufsatz (36) gebildeten Elemente angrenzend an sein Ende ein Paar fluchtender Löcher (62) hat, welche sich in die Seiten davon erstrecken und in welche die Endabschnitte (60) der Lasche (52) eingreifen, während das andere dieser Elemente angrenzend an sein entsprechendes Ende eine von der diametralen Ebene (C) des Auges des kurbelwellenseitigen Endes abgewandte Kerbe (64) hat, in die das einspringende Teil (58) des Rückenabschnitts (56) der Lasche (52) einrastet, wenn die Lasche (52) mit seinen sich entlang der gegenüberliegenden Seiten erstreckenden Seitenabschnitten (54) angeordnet ist.

8. Pleuel nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Element, welches die Seitenlöcher (62) zum Schwenken der Lasche (52) aufweist, das kurbelwellenseitige Gabelteil (42) und das Element, welches die Kerbe (64) aufweist, der Aufsatz (36) ist.

9. Pleuel nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest die kurbelwellenseitige Gabel (142) oder der Aufsatz (136) elastisch verformbar ist, um eine Auseinanderbewegung oder Annäherung derer beider Enden zu ermöglichen, daß die gegenseitigen Kupplungsausbildungen für eines der Paare von ineinanderpassenden Enden an einem der Enden eine als Schwenkzapfen fungierende teilzylindrische Ausbildung (148a) und am anderen Ende ein eine entsprechende teilzylindrische Buchse (148c) definierendes Gelenkgehäuse (148b), welches sich zu mehr als 180º um den Stift (148a) erstreckt, umfassen, und daß die gegenseitigen Kupplungsausbildungen (148d) für das andere Paar zusammenpassender Enden so geformt sind, daß sie eine Schnapprastung derselben ermöglichen, wobei die Anordnung derart getroffen ist, daß sie den Zusammenbau des Pleuels durch Einführen des Stifts in die Buchse (148c) des Gelenkgehäuses (148b) in einer zur Achse (B) des Auges parallelen Richtung und eine nachfolgende relative Drehung der Teile der kurbelwellenseitigen Gabel (142) und des Aufsatzes (136) um den Drehpunkt zwecks Erzielung besagter Schnapprastung ermöglicht.

10. Pleuel nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die teilzylindrische Buchse auf einer Seite des kurbelwellenseitigen Endes zwecks Erleichterung des Einführens des Stifts (148a) in die Buchse (148c) einen konisch erweiterten Abschnitt hat.

11. Pleuel nach Anspruch 9 oder Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß auf einer Seite der kurbelwellenseitigen Gabel die Schultereinrichtungen an einem Ende des Gelenkzapfens (148a) einen vergrößerten Kopf (166) umfassen, welcher an einer entsprechenden Endfläche des Gelenkgehäuses (148b) in Anlage kommen kann.

12. Pleuel nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die einrastbaren gegenseitigen Kupplungsausbildungen (148d) als Z-förmige Kupplung geformt sind.

13. Pleuel nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Hakeneinrichtungen eine zu den einrastbaren Kupplungsausbildungen (148d) zugeordnete Lasche (152) umfassen, welche die Form eines Federstahldrahts oder eines äquivalenten Materials von im wesentlichen C-Gestalt mit zwei parallelen Seitenabschnitten (154), welche durch einen Rückenabschnitt (156) mit einem zum Inneren der C-Gestalt einspringenden Mittelteil (158) und zwei einander zugewandte und miteinander fluchtende gebogene Endabschnitte (160) miteinander verbunden sind, aufweist, daß eines der durch das kurbelwellenseitige Gabelteil (142) und den Aufsatz (136) gebildeten Elemente angrenzend an ein Ende ein Paar fluchtender Löcher (162) in seinen Seiten hat, in welchen die Endabschnitte (160) der Lasche (152) schwenkbar aufgenommen sind, während das andere dieser Elemente angrenzend an sein entsprechendes Ende eine von der diametralen Ebene (C) des kurbelwellenseitigen Auges abgewandte Kerbe (164) aufweist, in welche das einspringende Teil (158) des Rückenabschnitts (156) der Lasche (152) einrastet, wenn die Lasche (152) mit ihren sich entlang der gegenüberliegenden Seiten erstreckenden Seitenabschnitten (154) angeordnet ist.

14. Pleuel nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Element, welches die Seitenlöcher (162) zur schwenkbaren Aufnahme der Lasche (152) aufweist, das kurbelwellenseitige Gabelteil (142) und das Element, welches die Kerbe (164) aufweist, der Aufsatz (136) ist.

15. Pleuel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die gegenseitigen Kupplungsausbildungen für beide Paare von zusammenpassenden Enden an einem der Enden einen einen radial äußeren Vorsprung bildenden Zapfen (248a) und am entsprechenden anderen Ende ein Zapfenloch (248b), welches auf seiner radial äußeren Seite durch einen diesen Vorsprung umgebenden Flansch (248d) begrenzt ist, umfassen.

16. Pleuel nach Anspruch 1 S. dadurch gekennzeichnet, daß der radial äußere Vorsprung des Zapfens (248a) eine konvexe gebogene Außenfläche (248c) und der entsprechende Flansch (248d) des Zapfenlochs (248b) eine komplementäre konkave gebogene Innenfläche hat.

17. Pleuel nach Anspruch 15 oder Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Flansche (248d) des Zapfenlochs (248b) elastisch getrennt werden können, um auf den entsprechenden gebogenen Außenflächen (248c) in elastischen Eingriff zu kommen.

18. Pleuel nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die gebogenen Außenflächen (248c) der Zapfen (248a) auf einer Seite des kurbelwellenseitigen Endes eine Rampe (250) und die entsprechenden Flansche (248d) des Zapfenlochs (248b) einen mit der Rampe (250) in Eingriff bringbaren Abtastvorsprung (248e) haben, zwecks Erzeugung des elastischen Auseinanderbewegens der Flansche (248d) beim Aneinanderkuppeln der Kupplungsausbildungen mit der zur Achse (B) des Auges parallelen gegenseitigen Gleitbewegung.

19. Pleuel nach einem der Ansprüche 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Zapfen (248a) auf dem kurbelwellenseitigen Gabelteil (242) und die Zapfenlöcher (248b) im Aufsatz (236) ausgebildet sind.

20. Pleuel nach einem der Ansprüche 15 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß es als Schultereinrichtung eine an einem Ende des Zapfenlochs (248b) befindliche Trennwand (266) und eine am entsprechenden Ende des Zapfens (248a) ausgebildete Widerlagerfacette (268) enthält.

21. Kolbenmaschine enthaltend ein Pleuel nach einem der vorhergehenden Ansprüche.