[0001] Die Erfindung betrifft eine Hubkolbenmaschine, insbesondere einen zwei- oder mehrstufigen
Kolbenkompressor, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Weiter betrifft die Erfindung
eine Druckluftversorgungsanlage, ein Druckluftversorgungssystem und ein Fahrzeug,
insbesondere einen PKW, mit einer Hubkolbenmaschine, insbesondere mit einem Kolbenkompressor,
sowie ein Verfahren zur Herstellung einer Hubkolbenmaschine.
[0002] Eine Druckluftversorgungsanlage wird in Fahrzeugen aller Art, insbesondere zur Versorgung
einer Luftfederanlage eines PKWs oder eines Nutzfahrzeugs mit Druckluft, eingesetzt.
Luftfederanlagen können auch Niveauregelungseinrichtungen umfassen, mit denen der
Abstand zwischen Fahrzeugachse und Fahrzeugaufbau eingestellt werden kann. Eine Luftfederanlage
eines eingangs genannten pneumatischen Druckluftversorgungssystems umfasst eine Anzahl
von an einer gemeinsamen Leitung (Galerie) pneumatisch angeschlossenen Luftbälgen,
die mit zunehmender Befüllung den Fahrzeugaufbau anheben und mit abnehmender Befüllung
absenken können. Ein solches System wird beispielsweise in einem Geländefahrzeug und
einem Sport-Utility-Vehicle (SUV) oder einem Nutz- oder Personentransportfahrzeug
eingesetzt.
[0003] Zur Sicherstellung eines langfristen Betriebs der Druckluftversorgungsanlage weist
diese einen Lufttrockner auf, mit dem die Druckluft zu trocknen ist. Dadurch wird
die Ansammlung von Feuchtigkeit in dem Druckluftversorgungssystem vermieden, die ansonsten
bei vergleichsweise niedrigen Temperaturen zu ventilschädigender Eiskristallbildung
und sonstigen unerwünschten Effekten in der Druckluftversorgungsanlage und in der
Pneumatikanlage führen kann. Ein Lufttrockner weist ein Trockenmittel auf, üblicherweise
eine Granulatschüttung, welche von der Druckluft durchströmbar ist, so dass die Granulatschüttung
- bei vergleichsweise hohem Druck- in der Druckluft enthaltende Feuchtigkeit durch
Adsorption aufnehmen kann. Es hat sich dabei oftmals bewährt, das Trockengranulat
in einer Trocknerkartusche unterzubringen, die ein Trocknerbett zur Führung einer
Druckluftströmung aufweist.
[0004] Eine Druckluftversorgungsanlage zur Verwendung in einem pneumatischen Druckluftversorgungssystem
mit einer Pneumatikanlage, beispielsweise mit einer zuvor beschriebenen Luftfederanlage,
wird mit Druckluft aus einer Druckluftzuführung betrieben, beispielsweise im Rahmen
eines Druckniveaus von 5 bar bis 20 bar. Die Druckluft wird mittels eines Luftverdichters
(Kompressor), vorliegend mit einer Hubkolbenmaschine, bevorzugt mit einem zwei- oder
mehrstufigen Kolbenkompressor, der Druckluftzuführung zur Verfügung gestellt.
[0005] Bei einer Druckluftversorgungsanlage für ein Druckluftversorgungssystem in einem
Fahrzeug ist die von dem Luftverdichter versorgte Druckluftzuführung einerseits zur
Versorgung der Pneumatikanlage mit einem Druckluftanschluss pneumatisch verbunden
und andererseits mit einem Entlüftungsanschluss pneumatisch verbunden. Über eine Entlüftungsventilanordnung
kann die Druckluftversorgungsanlage und/oder die Pneumatikanlage durch Ablassen von
Luft zum Entlüftungsanschluss hin entlüftet werden.
[0006] Der Antrieb der Hubkolbenmaschine im Luftverdichter (Kompressor) der Druckluftzuführung
erfolgt regelmäßig mit einem Antriebsmotor, dessen Antriebsleistung über eine Kurbelwelle
und mehrere Pleuel an mehrere Kolben weitergegeben werden. Der Antrieb der Hubkolbenmaschine
im Luftverdichter (Kompressor) der Druckluftzuführung kann auch beispielsweise mit
einem Riemenantrieb erfolgen.
[0007] Auf diese Weise wird angesaugte Umgebungsluft oder aus einer anderen Druckluftquelle
zugeführte Ansaugluft verdichtet. Grundsätzlich haben sich dazu sogenannte TWIN-Kolbenkompressoren
bewährt; d. h. zweistufige KolbenKompressoren deren zwei Kolben über zwei diesen jeweils
zugeordneten Pleuel angetrieben werden, welche wiederum genau entlang einer Zylinder-Achse,
die bevorzugt exakt parallel und mitten-symmetrisch zu Zylinderlaufflächen im Zylinderhubraum
für den Kolben ausgerichtet verläuft, ausgerichtet sind.
[0008] Je nach angeforderter Dynamik und Druckbelastung kann ein solcher oder anderer zweistufiger
oder mehrstufiger Kompressor im Betrieb zunehmende Betriebsgeräusche entwickeln, die
- wie sich herausstellt - maßgeblich durch eine Körperschallübertragung durch den
Pleueltrieb u.a. in den Antriebsmotor des Kompressors oder deren Gehäuse verursacht
sein können. Wünschenswert ist es, eine verbesserte Akustik und einen gleichwohl verlässlichen
Pleueltrieb in einem Kompressor in Form der genannten Hubkolbenmaschine zu realisieren.
Dies soll insbesondere auch für einen besonders geringen Geräuschpegel im PKW-Bereich
ausreichend sein.
[0009] WO 2017/137141 A1 offenbart eine Hubkolbenmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
[0010] Die aus der
WO 2017/137141 A1 bekannte Hubkolbenmaschine ist noch verbesserbar.
[0011] An dieser Stelle setzt die Erfindung an, deren Aufgabe es ist, eine Hubkolbenmaschine,
insbesondere einen zwei- oder mehrstufigen Kolbenkompressor, vorzugsweise TWIN-Kompressor,
sowie eine Druckluftversorgungsanlage zum Betreiben einer Pneumatikanlage mit einer
Druckluftströmung anzugeben, mittels der eine noch weiter verbesserte Akustik und
ein gleichwohl verlässlicher Pleueltrieb in einem Kolbenkompressor zu realisieren
ist. Dies soll insbesondere auch für Geräuschpegelanforderungen im PKW-Bereich geeignet
sein. Insbesondere sollen, im Rahmen einer akustischen Verbesserung, Körperschallemissionen
eines Pleueltriebes in angrenzende, abstrahlende Bauteile, wie Elektromotor, Kurbeltrieb
oder dergleichen Bauteile eines Luftverdichters (Kompressors) weiter reduziert werden.
Ferner soll die Hubkolbenmaschine kostengünstig hergestellt werden können. Aufgabe
der Erfindung ist es auch, ein entsprechendes Druckluftversorgungssystem und ein Fahrzeug
mit dem Druckluftversorgungssystem, insbesondere für eine Luftfederanlage, anzugeben.
Ferner soll ein kostengünstiges Verfahren zur Herstellung der Hubkolbenmaschine bereitgestellt
werden.
[0012] Die Aufgabe hinsichtlich der Hubkolbenmaschine wird mit einer Hubkolbenmaschine,
insbesondere einem zwei- oder mehrstufigen Kolbenkompressor, des Anspruchs 1 gelöst.
[0013] Diese weist auf:
- ein zum Auslenken eines ersten Kolbens ausgebildetes erstes Pleuel mit einem Pleuelauge,
insbesondere wobei das erste Pleuel ein Antriebspleuel ist,
- ein zum Auslenken eines zweiten Kolbens ausgebildetes zweites Pleuel mit wenigstens
einem weiteren Pleuelauge, insbesondere wobei das zweite Pleuel ein Schlepppleuel
ist und
- ein sich durch das Pleuelauge und das wenigstens eine weitere Pleuelauge erstreckendes
Kopplungselement, um welches das erste Pleuel und das zweite Pleuel relativ zueinander
drehbeweglich sind,
wobei zwischen dem Kopplungselement und einer Pleuelaugeninnenoberfläche des Pleuelauges
ein Koppellagerelement angeordnet ist und
wobei ein elastisch dämpfendes Dämpfungselement in einem Dämpfungsringraum zwischen
dem Koppellagerelement und der Pleuelaugeninnenoberfläche des Pleuelauges angeordnet
ist.
[0014] Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das Dämpfungselement den Dämpfungsringraum derart
ausfüllt, dass eine Formschluss erzeugende Kugelgelenkigkeit zwischen dem Koppellagerelement
und der Pleuelaugeninnenoberfläche des Pleuelauges entsteht.
[0015] Die Hubkolbenmaschine ermöglicht es im Betrieb bei Verkippung der Pleuel zueinander
seitliche Verspannungen zu reduzieren und die Akustik zu verbessern.
[0016] Das Dämpfungselement kann beispielsweise ein elastisch dämpfendes Elastomer-Element
oder dergleichen sein. Es können auch mehrere Dämpfungselemente im Dämpfungsringraum
angeordnet sein. Das Kopplungselement kann beispielsweise ein Lagerbolzen oder dergleichen
sein. Das Koppellagerelement kann ein Pleuellager aufweisen. Das Pleuellager kann
ein Gleitlager oder ein Wälzlager, insbesondere ein Nadellager, ein Kugellager oder
ein Tonnenlager aufweisen. Der erste Kolben kann Teil des ersten Pleuels oder mit
dem ersten Pleuel verbunden sein. Der zweite Kolben kann Teil des zweiten Pleuels
oder mit dem zweiten Pleuel verbunden sein. Die Kolben können beispielsweise jeweils
mittels einer Kolbenhalterung gehalten, mit dem jeweiligen Pleuel fest verbunden sein
oder an dem jeweiligen Pleuel angeformt sein.
[0017] Das zweite Pleuelauge kann ein weiteres Pleuelauge, zwei weitere Pleuelaugen, drei
weitere Pleuelaugen, oder mehr weitere Pleuelaugen aufweisen. Die weiteren Pleuelaugen
können entlang einer Kopplungselement-Achse des Kopplungselements ausgerichtet sein,
die sich durch das Pleuelauge und das wenigstens eine weitere Pleuelauge und entlang
des Kopplungselements erstreckt. Das erste Pleuel und das zweite Pleuel sind relativ
zueinander um die Kopplungselement-Achse drehbeweglich.
[0018] Es können auch weitere Koppellagerelemente und Dämpfungselemente zwischen dem Kopplungselement
und weiteren Pleuelaugeninnenoberflächen der weiteren Pleuelaugen angeordnet sein.
Die Dämpfungselemente sind in diesem Fall bevorzugt in einem jeweiligen weiteren Dämpfungsringraum
zwischen dem jeweiligen weiteren Koppellagerelement und der jeweiligen weiteren Pleuelaugeninnenoberfläche
der weiteren Pleuelaugen angeordnet und füllen den jeweiligen weiteren Dämpfungsringraum
derart aus, dass eine Formschluss erzeugende Kugelgelenkigkeit zwischen dem Kopplungselement
und den Pleueln entsteht.
[0019] Die Aufgabe hinsichtlich der Druckluftversorgungsanlage wird mit einer Druckluftversorgungsanlage
des Anspruchs 20 gelöst. Eine Druckluftversorgungsanlage zum Betreiben einer Pneumatikanlage,
insbesondere einer Luftfederanlage eines Fahrzeugs, vorzugsweise eines PKWs, mit einer
Druckluftströmung, weist auf:
- eine Lufttrockneranordnung in einer Pneumatikhauptleitung, die eine Druckluftzuführung
von einem Luftverdichter und einen Druckluftanschluss zu der Pneumatikanlage pneumatisch
verbindet, und
- eine an die Pneumatikhauptleitung pneumatisch angeschlossene Ventilanordnung zur Steuerung
der Druckluftströmung und einen Lufttrockner in der Pneumatikhauptleitung, wobei
- an die Druckluftzuführung ein Luftverdichter mit einer Hubkolbenmaschine, insbesondere
ein zwei- oder mehrstufiger Kolbenkompressor, vorzugsweise TWIN-Kompressor, insbesondere
der Ansprüche 1 bis 19 angeschlossen ist.
[0020] Die Aufgabe betreffend das Druckluftversorgungssystem wird mit einem Druckluftversorgungssystem
des Anspruchs 21 gelöst. Die Erfindung führt auch auf ein Fahrzeug, insbesondere ein
PKW-Fahrzeug, des Anspruchs 22. Alternativ kann auch ein LKW-Fahrzeug vorgesehen sein,
insbesondere kann ein LKW-Kompressor für die Luftaufbereitung vorgesehen sein.
[0021] Ein Druckluftversorgungssystem mit einer Pneumatikanlage und mit einer Druckluftversorgungsanlage
gemäß Anspruch 20 dient zum Betreiben der Pneumatikanlage mit einer Druckluftströmung,
insbesondere einer Luftfederanlage eines Fahrzeugs, vorzugsweise eines PKWs, wobei
die Pneumatikhauptleitung eine Druckluftzuführung von einem Luftverdichter mit einer
Hubkolbenmaschine, insbesondere einem zwei- oder mehrstufiger Kolbenkompressor, vorzugsweise
TWIN-Kompressor, nach einem der Ansprüche 1 bis 19 und einen Druckluftanschluss zu
der Pneumatikanlage pneumatisch verbindet.
[0022] Ein Fahrzeug, insbesondere PKW, ist mit einer Pneumatikanlage, insbesondere einer
Luftfederanlage, und einer Druckluftversorgungsanlage gemäß Anspruch 20 zum Betreiben
der Pneumatikanlage mit einer Druckluftströmung versehen. Die Erfindung führt auch
auf ein Verfahren des Anspruchs 23 zur Herstellung einer Hubkolbenmaschine, insbesondere
eines zwei- oder mehrstufigen Kolbenkompressors.
[0023] Die herzustellende Hubkolbenmaschine weist auf
- ein zum Auslenken eines ersten Kolbens ausgebildetes erstes Pleuel mit einem Pleuelauge,
insbesondere wobei das erste Pleuel ein Antriebspleuel ist,
- ein zum Auslenken eines zweiten Kolbens ausgebildetes zweites Pleuel mit wenigstens
einem weiteren Pleuelauge, insbesondere wobei das zweite Pleuel ein Schlepppleuel
ist und
- ein sich im zusammengebauten Zustand durch das Pleuelauge und das wenigstens eine
weitere Pleuelauge erstreckendes Kopplungselement, um welches das erste Pleuel und
das zweite Pleuel relativ zueinander drehbeweglich sind.
[0024] Zur Herstellung der Hubkolbenmaschine ist vorgesehen, dass
zwischen dem Kopplungselement und einer Pleuelaugeninnenoberfläche des Pleuelauges
ein Koppellagerelement angeordnet wird und
ein elastisch dämpfendes Dämpfungselement in einem Dämpfungsringraum zwischen dem
Koppellagerelement und der Pleuelaugeninnenoberfläche des Pleuelauges angeordnet wird.
[0025] Erfindungsgemäß ist zur Herstellung der Hubkolbenmaschine vorgesehen, dass der Dämpfungsringraum
derart mit dem Dämpfungselement ausgefüllt wird, dass eine Formschluss erzeugende
Kugelgelenkigkeit zwischen dem Koppellagerelement und der Pleuelaugeninnenoberfläche
des Pleuelauges erzeugt wird.
[0026] Die Erfindung geht von der Überlegung aus, dass je nach angeforderter Dynamik und
Druckbelastung bei einem Luftverdichter, ein zwei- oder mehrstufiger Kompressor, insbesondere
ein zweistufiger TWIN Kompressor oder eine sonstige Hubkolbenmaschine im Betrieb zunehmend
Betriebsgeräusche entwickelt, die - wie sich herausstellt - vor allem durch eine Körperschallübertragung
durch den Pleueltrieb in den Kompressor-Antriebsmotor verursacht sein können. Es tritt
bei gängigen Gleitlagern und Nadellagern eine hohe Geräuschentwicklung insbesondere
beim Lastwechsel zwischen den Pleueln auf. Es zeigt sich, wie von der Erfindung erkannt,
dass die Betriebsgeräusche zum Teil durch im Stand der Technik konstruktiv erforderliche
Pleuellagerspiele bedingt sind. Das Pleuellagerspiel zwischen einem Nadellagerinnendurchmesser
eines Nadellagers und einem Kopplungselement, insbesondere Lagerbolzen, hat einen
starken Einfluss auf das Akustikverhalten. Um der aus Fertigungs- und Teiletoleranzen
entstehenden Spielstreuung entgegenzuwirken, wird in der Fertigung vor Zusammenbau
ein jeweiliger aktueller Lagerinnendurchmesser gemessen und je nach Messwert ein entsprechender
Lagerbolzen mit entsprechendem Durchmesser ausgewählt und verbaut. Aufgrund weiterbestehender
Toleranzen in eine Motorachsrichtung, kann es zu seitlichen Verspannungen der Pleuel
zueinanderkommen, die einen negativen Einfluss auf das Akustikverhalten haben. Es
besteht auch die Gefahr, dass die Pleuel aneinanderschlagen. Die Pleuellagerspiele
beispielsweise von Nadellagern werden zum Beispiel durch metallisch harte Anschläge
versucht auszugleichen, welche jedoch zu hohen Akustikemissionen führen. Ein Gleitlager,
insbesondere aus Kunststoff kann durch seine weicheren Materialeigenschaften die harten
Anschläge des Pleuellagerspiels ausgleichen. Jedoch verschleißen Gleitlager mit der
Zeit, so dass sich mit längerer Verwendung der Gleitlager eine relativ große Pleuellagerspielerhöhung
ergibt, die wiederum zu einer Geräuscherhöhung führt. Insbesondere Kunststoff-Gleitlager
besitzen ein gutes Dämpfungsverhalten, sind jedoch verschleißempfindlich bei hohen
Temperaturen und zeigen ein starkes Einlaufverhalten, was zu einer Pleuellagerspielerhöhung
führt. Dies führt mit der Lebensdauer der Kunststoff-Gleitlager zu einem Anstieg der
Akustik-Emissionen. Wälzlager dahingegen weisen grundsätzlich ein schlechtes Dämpfungsverhalten
auf, da in diesem Fall typischerweise Stahl auf Stahl trifft.
[0027] Eine Hubkolbenmaschine, bei der ein Dämpfungselement zum Dämpfen eines Koppellagerelements
Anwendung findet, ermöglicht es eine verbesserte Akustik in einem Kompressor zu realisieren;
bei starker Führung kann es jedoch zu seitlichen Verspannungen zwischen den Pleueln
kommen die sich auf das akustische Verhalten negativ auswirken können. Bei zu schwacher
Führung kann eine Einfederung zu hoch sein. Auch lassen sich keine kleinen Toträume
realisieren.
[0028] Die Erfindung hat nun erkannt, dass durch eine geschickte Ausfüllung des Dämpfungsringraums
mit dem Dämpfungselement eine Formschluss erzeugende Kugelgelenkigkeit erreicht werden
kann mit der eine verbesserte Akustik und ein gleichwohl verlässlicher Pleueltrieb
in einem Kompressor zu realisieren ist; auch mit einer insbesondere für einen PKW-Bereich
akzeptablen niedrigen Geräuschentwicklung. Darüber hinaus ist das Konzept der vorliegenden
Erfindung ebenfalls bevorzugt für ein Nutzfahrzeug oder PersonentransportFahrzeug,
insbesondere wenn bei diesem die Druckluftversorgungsanlage für vergleichsweise hohe
Druckamplituden ausgelegt ist. Die Erfindung kann ebenfalls Anwendung im LKW-Bereich
finden.
[0029] Die dämpfenden Eigenschaften des Dämpfungselements können die Körperschallanregung
senken. Es kann ein Energieübertrag zwischen dem Pleuel, dem Kopplungselement und
dem Koppellagerelement mittels des Dämpfungselements verringert werden, um die Geräuschübertragung
zu verringern. Das Dämpfungselement ermöglicht durch die Formschluss erzeugende Kugelgelenkigkeit
ein freieres Verdrehen der Pleuel zueinander. Ferner ist ein weitgehend toleranzfreier
Wechsel bei der Bewegungsumkehr der Pleuel möglich. Durch das Auffüllen des Dämpfungsringraums
kann zudem die Kolbenlänge und damit ein Totraum eingestellt werde. Weiterhin kann
eine Belastung der Kanten des Koppellagerelements verringert werden, da Verkippungen
und Verschränkungen der Pleuel durch das Dämpfungselement und insbesondere die Formschluss
erzeugende Kugelgelenkigkeit besser ausgeglichen werden können. Dies verringert wiederum
den Verschleiß. Auch eine Korrektur von Schiefstellung und/oder Wellenbiegung ist
mittels des Dämpfungselements möglich. Die Verwendung des Dämpfungselements zur Dämpfung
des Koppellagerelements ermöglicht ferner temperaturbedingte Veränderungen der Bauteile,
insbesondere der Pleuel und des Kopplungselements auszugleichen, wodurch geringere
Lagertoleranzen insbesondere bei Hoch- und Tieftemperaturanwendungen ermöglicht werden.
Insbesondere kann einer Materialausdehnung in radialer Richtung bei Temperaturänderungen
ausgeglichen werden. Des Weiteren kann die Lagerbelastung verringert werden, indem
die Körperschallemissionen der angeregten Achsen und die Steifigkeit zwischen den
Pleueln bzw. Pleuelbaugruppen verringert werden kann.
[0030] Die Erfindung ermöglicht insbesondere eine Optimierung des akustischen Verhaltens,
insbesondere eines zweistufigen TWIN Kompressors, da das Dämpfungselement hinsichtlich
seiner Auslegungskriterien weitestgehend frei parametrierbar ist. Beispielsweise ist
die Auswahl des Werkstoffes, d.h. die Härte, und die Geometrie des Dämpfungselements,
d.h. der Durchmesser, die Breite, die Wanddicke und/oder ähnliche Parameter weitestgehend
frei parametrierbar, nämlich unter der Randbedingung, dass eine Formschluss erzeugende
Kugelgelenkigkeit erreicht wird. Dies kann u.a. zu einer Reduzierung der Geräuschentwicklung,
insbesondere des initialen Pegels, der Pegelstreuung und der Pegelerhöhung über die
Betriebsdauer führen. Die weitestgehend freie Parametrisierbarkeit ermöglicht es das
Dämpfungselement jeweils an die vorhandenen Betriebsbedingungen anzupassen.
[0031] Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen
und geben im Einzelnen vorteilhafte Möglichkeiten an, das oben erläuterte Konzept
im Rahmen der Aufgabenstellung sowie hinsichtlich weiterer Vorteile zu realisieren.
[0032] In einer vorteilhaften Weiterbildung ist die erfindungsgemäße Hubkolbenmaschine dadurch
gekennzeichnet, dass die Formschluss erzeugende Kugelgelenkigkeit zwischen dem Koppellagerelement
und der Pleuelaugeninnenoberfläche dadurch erzeugt ist, dass wenigstens eine der an
dem Koppellagerelement und der Pleuelaugeninnenoberfläche anliegenden Dämpfungselementoberflächen
des Dämpfungselements eingedrückt ist. Das Dämpfungselement kann durch das Eindrücken
verschiedene Formen annehmen, die eine Formschluss erzeugende Kugelgelenkigkeit zwischen
dem Koppellagerelement und der Pleuelaugeninnenoberfläche ermöglichen. Besonders bevorzugt
ist wenigstens eine der an dem Koppellagerelement und der Pleuelaugeninnenoberfläche
anliegenden Dämpfungselementoberflächen von dem Koppellagerelement und/oder der Pleuelaugeninnenoberfläche
eingedrückt. Das Koppellagerelement und die Pleuelaugeninnenoberfläche können derart
geformt sein, dass sie das Dämpfungselement eindrücken. Die an dem Koppellagerelement
anliegende Dämpfungselementoberfläche kann vom Koppellagerelement eingedrückt sein
und die an der Pleuelaugeninnenoberfläche anliegende Dämpfungselementoberfläche kann
von der Pleuelaugeninnenoberfläche eingedrückt sein. Durch das Eindrücken des Dämpfungselements
durch das Koppellagerelement und/oder die Pleuelaugeninnenoberfläche kann ein Formschluss
erzeugt werden und eine Kugelgelenkigkeit.
[0033] Im Rahmen einer bevorzugten Weiterbildung der Hubkolbenmaschine füllt das Dämpfungselement
den Dämpfungsringraum derart aus, dass durch den Formschluss erzeugte Haltekräfte
größer als im Betrieb der Hubkolbenmaschine auf das Dämpfungselement wirkende Scherkräfte
sind. Der durch das Ausfüllen des Dämpfungsringraums mit dem Dämpfungselement erzeugte
Formschluss ermöglicht es eine feste Verbindung herzustellen, ohne das Dämpfungselement
an dem Koppellagerelement und/oder der Pleuelaugeninnenoberfläche zu befestigen.
[0034] Das Koppellagerelement weist bevorzugt eine Lagerbuchse auf. Die Lagerbuchse hat
eine der Pleuelaugeninnenoberfläche gegenüberliegende Lagerbuchsenaußenoberfläche.
Das Dämpfungselement kann in dem Dämpfungsringraum zwischen der Pleuelaugeninnenoberfläche
und der Lagerbuchsenaußenoberfläche angeordnet sein. Die Lagerbuchse kann beispielsweise
eine Gleitlagerbuchse, insbesondere eine Metallbuchse oder dergleichen sein. Die Lagerbuchse
ermöglicht eine stabile Lagerung.
[0035] Im Rahmen einer bevorzugten Weiterbildung der Hubkolbenmaschine weisen die Pleuelaugeninnenoberfläche
und die Lagerbuchsenaußenoberfläche jeweils wenigstens einen in Richtung der gegenüberliegenden
Oberfläche gewölbten, bogenförmigen, die jeweilige der gegenüberliegenden Oberflächen
umlaufenden Oberflächenabschnitt auf; mit anderen Worten sind die Pleuelaugeninnenoberfläche
und die Lagerbuchsenaußenoberfläche in Richtung zueinander konvex gekrümmt.. Besonders
bevorzugt sind die an dem Koppellagerelement und der Pleuelaugeninnenoberfläche anliegenden
Dämpfungselementoberflächen des Dämpfungselements von der Pleuelaugeninnenoberfläche
und der Lagerbuchsenaußenoberfläche derart eingedrückt, dass das Dämpfungselement
eine bikonkave Form entlang des Dämpfungsringraums hat. Die Pleuelaugeninnenoberfläche
und die Lagerbuchsenaußenoberfläche sind in diesem Fall aufeinander zu nach außen
gewölbt. Diese Ausgestaltung ermöglicht es eine Formschluss erzeugende Kugelgelenkigkeit
herzustellen. Die Wölbung kann verschiedene Formen haben, die beispielsweise zur Optimierung
einer Abrollcharakteristik optimiert sein kann. Anstatt einer einzelnen Wölbung, können
die Pleuelaugeninnenoberfläche und die Lagerbuchsenaußenoberfläche auch mehrere Wölbungen
aufweisen, die derart geformt sind, dass sie die Abrollcharakteristik verbessern.
Dies ermöglicht es das Abrollverhalten zu verbessern.
[0036] In einer vorteilhaften Weiterbildung weist das Pleuelauge einen mittig entlang der
Pleuelaugeninnenoberfläche verlaufenden und sich in Richtung der Lagerbuchsenaußenoberfläche
erstreckenden Steg auf. Diese Ausgestaltung ermöglicht es eine Formschluss erzeugende
Kugelgelenkigkeit herzustellen. Alternativ oder zusätzlich kann die Lagerbuchse einen
mittig entlang der Lagerbuchsenaußenoberfläche verlaufenden und sich in Richtung der
Pleuelaugeninnenoberfläche erstreckenden Steg aufweisen.
[0037] Besonders bevorzugt hat die Lagerbuchse einen kleineren Außendurchmesser, als ein
kleinster durch den Steg erzeugter Innendurchmesser des Pleuelauges. Eine durch den
Formschluss erzeugte Haltekraft kann über den Unterschied des Außendurchmessers der
Lagerbuchse und den kleinsten Innendurchmesser des Pleuelauges eingestellt werden.
Ein geringer Unterschied zwischen Außendurchmesser der Lagerbuchse und kleinsten Innendurchmesser
des Pleuelauges ermöglicht es einen Formschluss zu erzeugen, bei dem sehr hohe Scherkräfte
im Dämpfungselement notwendig sind, um die Verbindung von Lagerbuchse, Dämpfungselement
und Pleuelaugeninnenoberfläche zu lösen. Die Haltekräfte die erzeugt werden, ermöglichen
es auf ein Aufvulkanisieren des Dämpfungselements an die Lagerbuchse und die Pleuelaugeninnenoberfläche
zu verzichten. Der Außendurchmesser der Lagerbuchse kann beispielsweise zwischen 0,1
% und 10 % kleiner sein als der kleinste Innendurchmesser des Pleuelauges.
[0038] In einer vorteilhaften Weiterbildung weist die Lagerbuchse eine mittig entlang der
Lagerbuchsenaußenoberfläche verlaufende Nut auf, die sich von der Pleuelaugeninnenoberfläche
weg erstreckt. Die Nut kann eine größere Breite und eine größere Höhe als der Steg
haben. Die Nut ermöglicht es eine höhere Haltekraft zu erzeugen und die Gelenkigkeit
zu erhöhen. Alternativ oder zusätzlich kann das Pleuelauge eine mittig entlang der
Pleuelaugeninnenoberfläche verlaufende Nut aufweisen, die sich von der Lagerbuchsenaußenoberfläche
weg erstreckt.
[0039] Die Lagerbuchse ist bevorzugt mit einem Material mit einem geringen Reibungskoeffizienten
beschichtet. Die Lagerbuchse kann beispielsweise mit Polytetrafluorethylen (PTFE)
oder dergleichen beschichtet sein. Eine Beschichtung mit einem Material mit geringem
Reibungskoeffizienten, wie zum Beispiel PTFE, verbessert die Gleitlagerung. Die beschichtete
Lagerbuchse kann an ihren Stirnflächen beschichtet sein. Dies ermöglicht es die beschichtete
Lagerbuchse bei starken Versätzen als Anlaufscheibe zu verwenden. Die Lagerbuchse
kann in einem Trommelverfahren vollständig beschichtet sein. Dies ermöglicht eine
kostengünstige Herstellung.
[0040] Besonders bevorzugt ist das Dämpfungselement in den Dämpfungsringraum eingespritzt
und ausvulkanisiert. Das Einspritzen kann unter Druck und Wärme erfolgen. Durch das
Einspritzen des Dämpfungselements, kann das Koppellagerelement vorab in dem Pleuelauge
angeordnet und justiert werden. Dies ermöglicht es das Koppellagerelement genau zu
positionieren und so Längen und Positionsmaße der Kolben einzustellen. Über die Einstellung
der Kolbenlänge ist es möglich einen Totraum einzustellen. Das Dämpfungselement muss
in diesem Fall nicht auf die Pleuelaugeninnenoberfläche und/oder nicht auf die Lagerbuchsenaußenoberfläche
aufvulkanisiert sein.
[0041] In einer vorteilhaften Weiterbildung ist das Dämpfungselement nicht auf die Pleuelaugeninnenoberfläche
und/oder nicht auf die Lagerbuchsenaußenoberfläche aufvulkanisiert. Das Dämpfungselement
kann sowohl nicht auf die Pleuelaugeninnenoberfläche als auch nicht auf die Lagerbuchsenaußenoberfläche
aufvulkanisiert sein oder nur nicht auf eine der beiden Oberflächen. Dies ermöglicht
es einen Haftvermittler zu reduzieren oder wegzulassen. Ferner kann die Hubkolbenmaschine
in weniger Herstellungsschritten hergestellt werden. Dies ermöglicht eine Kostenreduzierung
für die Herstellung der Hubkolbenmaschine.
[0042] Besonders bevorzugt sind das Dämpfungselement, die Pleuelaugeninnenoberfläche und
das Koppellagerelement derart geformt, dass sie zusammen ein kugelgelenkartiges Lager
bilden. Dies ermöglicht es durch Abstimmen der Formen des Dämpfungselements, der Pleuelaugeninnenoberfläche
und des Koppellagerelements aufeinander eine Formschluss erzeugende Kugelgelenkigkeit
zu erzeugen.
[0043] In einer vorteilhaften Weiterbildung ist das Pleuelauge des ersten Pleuels zwischen
zwei der weiteren Pleuelaugen des zweiten Pleuels angeordnet und das Kopplungselement
erstreckt sich durch die drei Pleuelaugen. Das zweite Pleuel kann das erste Pleuel
teilweise umschließen. Das zweite Pleuel kann beispielsweise in Form einer Gabel mit
zwei Zinken ausgebildet sein und das erste Pleuel in Form eines Stabs, der zwischen
den zwei Zinken der Gabel angeordnet ist. In diesem Fall ist je eines der zwei weiteren
Pleuelaugen in einem der Zinken und die weiteren Pleuelaugen einander gegenüberliegend
entlang der Kopplungselement-Achse angeordnet.
[0044] Besonders bevorzugt weist die Hubkolbenmaschine einen ersten Zylinder und einen zweiten
Zylinder auf. Der erste Kolben ist bevorzugt dem ersten Zylinder zugeordnet und der
zweite Kolben ist bevorzugt dem zweiten Zylinder zugeordnet. Vorzugsweise werden im
Betrieb die Kolben entlang einer radial ausgerichteten Zylinder-Achse in einem jeweiligen
Zylinderhubraum des jeweiligen Zylinders ausgelenkt. Besonders bevorzugt weist die
Hubkolbenmaschine eine im Betrieb antreibbare Kurbelwelle mit einem Kurbelwellenzapfen
auf, der entlang einer zu einer axial ausgerichteten Motorachse exzentrisch verlaufenden
Wellen-Achse der Kurbelwelle angeordnet ist, die senkrecht zur radial ausgerichteten
Zylinder-Achse verläuft. Vorzugsweise weist die Hubkolbenmaschine eine entlang der
axial ausgerichteten Motorachse ausgerichtete Antriebswellen-Kopplung auf, die zum
Ankoppeln einer Antriebswelle zum Antreiben der Kurbelwelle ausgebildet ist. Das erste
Pleuel verläuft bevorzugt entlang einer parallel zur radial ausgerichteten Zylinder-Achse
verlaufenden ersten Pleuelachse und das zweite Pleuel entlang einer parallel zur radial
ausgerichteten Zylinder-Achse verlaufenden zweiten Pleuelachse. Die Hubkolbenmaschine
ermöglicht es im Betrieb bei Verkippung der Pleuel entlang der Motorachse, in Richtung
parallel zur Motorachse auftretende Verspannungen der Pleuel zu reduzieren.
[0045] Die Zylinder-Achse ist im Wesentlichen symmetrisch zu Zylinderlaufflächen für die
Kolben in den Zylinderhubräumen des wenigstens einen Zylinders ausgerichtet. Unter
einer Zylinder-Achse mit daran ausgerichteten Zylinderhubräumen ist insbesondere zu
verstehen, dass die Zylinderlaufflächen an den Zylinderhubräumen eines Zylinders für
den Kolben exakt parallel und symmetrisch zur Zylinder-Achse stehen.
[0046] In einer vorteilhaften Weiterbildung füllt das Dämpfungselement den Dämpfungsringraum
radial vollständig zwischen dem Koppellagerelement und der Pleuelaugeninnenoberfläche
aus. Das Dämpfungselement kann auch den Dämpfungsringraum vollständig in axialer Richtung,
d.h. in einer parallel zur Motorachse verlaufenden Richtung, ausfüllen.
[0047] Im Rahmen einer bevorzugten Weiterbildung ist das erste Pleuel, insbesondere als
Antriebspleuel, mittels einem Kurbelwellenlagerelement direkt am Kurbelwellenzapfen
gelagert und mittels dem Kurbelwellenzapfen bewegbar und das zweite Pleuel, insbesondere
als Schlepppleuel, mittels dem Kopplungselement bewegbar. Unter einer direkten Lagerung
ist zu verstehen, dass das Pleuel direkt über das Kurbelwellenlagerelement durch den
Kurbelwellenzapfen bewegt wird. Das zweite Pleuel kann mittels dem Koppellagerelement
und dem Kopplungselement indirekt am Kurbelwellenzapfen gelagert sein. Besonders bevorzugt
ist das erste Pleuel direkt mittels dem Kurbelwellenzapfen bewegbar und das zweite
Pleuel indirekt mittels dem Kurbelwellenzapfen, insbesondere mittels dem ersten Pleuel,
bewegbar. Insbesondere kann wenigstens das zweite Pleuel als Schlepppleuel vom ersten
Pleuel als Antriebspleuel bewegbar sein.
[0048] In einer vorteilhaften Weiterbildung sind die Pleuel derart ausgebildet, dass ein
maximaler Auslenkungswinkel der Auslenkung der Pleuel zwischen der ersten Pleuelachse
und der zweiten Pleuelachse in Richtung einer senkrecht zur Zylinder-Achse und senkrecht
zur Motorachse verlaufenden Auslenkungsachse höchstens 14° beträgt. Der maximale Auslenkungswinkel
kann beispielsweise höchstens 10°, höchstens 8°, vorzugsweise 7° betragen. Die Pleuel
können derart ausgebildet sein, dass beim Auftreten eines höheren Auslenkungswinkels
als des maximalen Auslenkungswinkels das Dämpfungselement die Auslenkung derart dämpft,
dass ein Aneinanderschlagen der Pleuel verhindert wird.
[0049] Im Rahmen einer vorteilhaften Weiterbildung der Hubkolbenmaschine ist an dem ersten
Pleuel mittels einer Kolbenhalterung der erste Kolben gehalten, das zweite Pleuel
mittels dem Koppellagerelement und dem Kopplungselement mit dem ersten Pleuel verbunden
und an dem zweiten Pleuel der zweite Kolben angeformt.
[0050] In einer vorteilhaften Weiterbildung ist die Hubkolbenmaschine als ein Zweistufen-Kompressor
mit einer ersten und zweiten Verdichterstufe, insbesondere als ein TWIN-Kompressor,
gebildet. Besonders bevorzugt ist das erste Pleuel der zweiten, insbesondere (Hochdruck-)Verdichterstufe
gebildet, und/oder das zweite Pleuel der ersten, insbesondere (Niederdruck-)Verdichterstufe
gebildet und das zweite Pleuel mittels dem Koppellagerelement und dem Kopplungselement
direkt am ersten Pleuel gelagert.
[0051] Im Rahmen einer vorteilhaften Weiterbildung der Hubkolbenmaschine hat das Dämpfungselement
keine Gleitflächen.
[0052] Im Rahmen einer bevorzugten Weiterbildung des Verfahrens zur Herstellung der Hubkolbenmaschine
wird der Dämpfungsringraum derart mit dem Dämpfungselement ausgefüllt, dass wenigstens
eine der an dem Koppellagerelement und der Pleuelaugeninnenoberfläche anliegenden
Dämpfungselementoberflächen des Dämpfungselements eingedrückt wird.
[0053] Besonders bevorzugt wird der Dämpfungsringraum derart mit dem Dämpfungselement ausgefüllt,
dass die wenigstens eine der an dem Koppellagerelement und der Pleuelaugeninnenoberfläche
anliegenden Dämpfungselementoberflächen von dem Koppellagerelement und/oder der Pleuelaugeninnenoberfläche
eingedrückt wird.
[0054] In einer bevorzugten Weiterbildung des Verfahrens zur Herstellung der Hubkolbenmaschine
wird ein Steg mittig entlang der Pleuelaugeninnenoberfläche angespritzt, der sich
in Richtung des Kopplungselements erstreckt. Der Steg dient dazu das Dämpfungselement
einzudrücken, so dass eine Formschluss erzeugende Kugelgelenkigkeit erzeugt werden
kann. Alternativ oder zusätzlich kann eine Lagerbuchse als Teil des Koppellagerelements
vorgesehen werden und die Lagerbuchse mit einem mittig entlang der Lagerbuchsenaußenoberfläche
verlaufenden und sich in Richtung der Pleuelaugeninnenoberfläche erstreckenden Steg
versehen werden, insbesondere kann der Steg angespritzt werden.
[0055] Besonders bevorzugt wird eine Lagerbuchse als Teil des Koppellagerelements vorgesehen
und die Lagerbuchse im Pleuelauge derart parallel zu einer axial ausgerichteten Motorachse
angeordnet, dass eine Lagerbuchsenaußenoberfläche der Lagerbuchse der Pleuelaugeninnenoberfläche
gegenüberliegt. Die Anordnung der Lagerbuchse im Pleuelauge ermöglicht es Längen und
Positionsmaße der Kolben einzustellen. Dies ermöglicht es einen Totraum einzustellen.
[0056] Die Lagerbuchse wird bevorzugt derart gewählt, dass die Lagerbuchse einen kleineren
Außendurchmesser hat, als ein kleinster durch den Steg erzeugter Innendurchmesser
des Pleuelauges.
[0057] In einer vorteilhaften Weiterbildung des Verfahrens zur Herstellung der Hubkolbenmaschine
wird die Lagerbuchse vor dem Anordnen im Pleuelauge mit einer mittig entlang der Lagerbuchsenaußenoberfläche
verlaufende Nut versehen, die sich von der Pleuelaugeninnenoberfläche weg erstreckt.
Besonders bevorzugt hat die Nut eine größere Breite und eine größere Höhe als der
Steg. Alternativ oder zusätzlich kann eine mittig entlang der Pleuelaugeninnenoberfläche
verlaufende Nut vorgesehen, insbesondere eingefräst werden, die sich von der Lagerbuchsenaußenoberfläche
weg erstreckt.
[0058] Im Rahmen einer vorteilhaften Weiterbildung des Verfahrens zur Herstellung der Hubkolbenmaschine
weist das Koppellagerelement eine Lagerbuchse auf, die im Pleuelauge derart parallel
zu einer axial ausgerichteten Motorachse angeordnet wird, dass eine Lagerbuchsenaußenoberfläche
der Lagerbuchse der Pleuelaugeninnenoberfläche gegenüberliegt. Bevorzugt werden die
Pleuelaugeninnenoberfläche und die Lagerbuchsenaußenoberfläche derart geformt, dass
sie jeweils wenigstens einen in Richtung der gegenüberliegenden Oberfläche gewölbten,
bogenförmigen, die jeweilige der gegenüberliegenden Oberflächen umlaufenden Oberflächenabschnitt
aufweisen; mit anderen Worten sind die Pleuelaugeninnenoberfläche und die Lagerbuchsenaußenoberfläche
in Richtung zueinander konvex gekrümmt.
[0059] Besonders bevorzugt wird das Dämpfungselement mit einer parallel zur axial ausgerichteten
Motorachse bikonkaven, sich an die Pleuelaugeninnenoberfläche und die Lagerbuchsenaußenoberfläche
anschmiegenden Form entlang des Dämpfungsringraums zwischen der Pleuelaugeninnenoberfläche
und der Lagerbuchsenau ßenoberfläche angeordnet.
[0060] In einer vorteilhaften Weiterbildung des Verfahrens zur Herstellung der Hubkolbenmaschine
wird das Dämpfungselement in den Dämpfungsringraum eingespritzt und ausvulkanisiert.
[0061] Besonders bevorzugt wird das Dämpfungselement beim Ausvulkanisieren nicht auf die
Pleuelaugeninnenoberfläche und/oder nicht auf das Koppellagerelement aufvulkanisiert.
[0062] In einer vorteilhaften Weiterbildung wird die Lagerbuchse vor dem Anordnen im Pleuelauge,
insbesondere in einem Trommelverfahren, mit einem Material mit einem geringen Reibungskoeffizienten,
beispielsweise mit PTFE oder dergleichen beschichtet.
[0063] Ein Aspekt der Erfindung betrifft die Verwendung der Hubkolbenmaschine, insbesondere
des Kolbenkompressors in einem Verdichter bzw. Luftverdichter für eine PKW Fahrwerkregelung.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft die Verwendung der Hubkolbenmaschine, insbesondere
des Kolbenkompressors für die Luftaufbereitung für einen LKW. Weiterhin betrifft ein
Aspekt der Erfindung die Verwendung der Hubkolbenmaschine in weiteren Verdichtern
wie beispielsweise einem Klimakompressor in Fahrzeugen wie PKW sowie Nutzfahrzeugen,
in elektrohydraulischen Servolenkungen, sowie des Weiteren in einem Verdichter für
ABS/EBS-Hydraulikpumpen. Ein Aspekt der Erfindung betrifft auch die Verwendung der
Erfindung in elektrischen Antrieben für Vakuumpumpen. Die Erfindung kann auch generell
in Kolbenverbindungen Anwendung finden.
[0064] Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nun nachfolgend anhand der Zeichnungen
beschrieben. Diese sollen die Ausführungsbeispiele nicht notwendigerweise maßstäblich
darstellen, vielmehr sind die Zeichnungen, wo zur Erläuterung dienlich, in schematisierter
und/oder leicht verzerrter Form ausgeführt. Im Hinblick auf Ergänzungen der aus den
Zeichnungen unmittelbar erkennbaren Lehren wird auf den einschlägigen Stand der Technik
verwiesen. Dabei ist zu berücksichtigen, dass vielfältige Modifikationen und Änderungen
betreffend die Form und das Detail einer Ausführungsform vorgenommen werden können,
ohne von der allgemeinen Idee der Erfindung abzuweichen. Die in der Beschreibung,
in den Zeichnungen sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können
sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Weiterbildung der Erfindung
wesentlich sein. Zudem fallen in den Rahmen der Erfindung alle Kombinationen aus zumindest
zwei der in der Beschreibung, den Zeichnungen und/oder den Ansprüchen offenbarten
Merkmale. Die allgemeine Idee der Erfindung ist nicht beschränkt auf die exakte Form
oder das Detail der im Folgenden gezeigten und beschriebenen, bevorzugten Ausführungsform
oder beschränkt auf einen Gegenstand, der eingeschränkt wäre im Vergleich zu dem in
den Ansprüchen beanspruchten Gegenstand. Bei angegebenen Bemessungsbereichen sollen
auch innerhalb der genannten Grenzen liegende Werte als Grenzwerte offenbart und beliebig
einsetzbar und beanspruchbar sein. Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der
Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele
sowie anhand der Zeichnungen.
[0065] Im Einzelnen zeigt die Zeichnung in:
FIG. 1: eine pneumatische Schaltung für eine Ausführungsform einer Druckluftversorgungsanlage
mit angeschlossener Pneumatikanlage in Form einer Luftfederanlage für ein Fahrzeug,
wobei ein im Detail D gezeigter Kolbenkompressor im Rahmen eines Luftverdichters die
Luftfederanlage mit Druckluft versorgt über eine Lufttrockneranordnung und eine als
entsperrbares Rückschlagventil ausgebildete Ventilanordnung, die über ein steuerbares
Magnetventil schaltbar ist;
FIG. 2: für einen Luftverdichter, eine Hubkolbenmaschine in Form eines zwei-stufigen
Kolbenkompressors mit einem ersten Pleuel für einen ersten Kolben einer zweiten (Hochdruck)-Stufe
und einem zweiten Pleuel einer ersten (Niederdruck)-Stufe und das erste Pleuel mit
einem Pleuelauge, mit einem Koppellagerelement und einem Dämpfungselement in Form
eines Elastomer-Elements, das in einen Dämpfungsringraum zwischen einer Pleuelaugeninnenoberfläche
mit einem Steg und dem Koppellagerelement mit einer Nut derart eingespritzt wurde,
dass es den Dämpfungsringraum derart ausfüllt, das eine Formschluss erzeugende Kugelgelenkigkeit
erzeugt wird;
FIG. 3: einen Ausschnitt des ersten Pleuels der in FIG. 2 gezeigten Hubkolbenmaschine
während des Herstellungsverfahrens nach dem Anspritzen eines Stegs an die Pleuelaugeninnenoberfläche;
FIG. 4: einen Ausschnitt des ersten Pleuels der in FIG. 2 gezeigten Hubkolbenmaschine
während des Herstellungsverfahrens nach dem Anordnen einer Lagerbuchse;
FIG. 5: einen Ausschnitt des ersten Pleuels der in FIG. 2 gezeigten Hubkolbenmaschine
während des Herstellungsverfahrens nach dem Einspritzen und Ausvulkanisieren des Dämpfungselements;
FIG. 6: einen Ausschnitt eines ersten Pleuels eines zweiten Ausführungsbeispiels einer
Hubkolbenmaschine mit einem ersten Pleuel, dessen Pleuelauge eine nach außen gewölbte,
bogenförmige Pleuelaugeninnenoberfläche hat und in dem ein Koppellagerelement mit
einer Lagerbuchse mit einer nach außen gewölbten, bogenförmigen Lagerbuchsenaußenoberfläche
und ein Dämpfungselement in Form eines bikonkav-förmigen Elastomer-Elements angeordnet
sind; mit anderen Worten sind die Pleuelaugeninnenoberfläche und die Lagerbuchsenaußenoberfläche
in Richtung zueinander konvex gekrümmt;
FIG. 7: ein Ausführungsbeispiel für ein Verfahren zur Herstellung einer Hubkolbenmaschine.
FIG. 1 zeigt im Detail D einen Luftverdichter mit einer Hubkolbenmaschine in Form
eines zweistufigen Kolbenkompressors 400 mit einer ersten Verdichterstufe 401 und
einer zweiten Verdichterstufe 402, der über einen Motor 500 als Antriebsmotor M angetrieben
wird.
[0066] Ein solcher Kolbenkompressor 400 wird bevorzugt für pneumatische Druckluftversorgungssysteme
1000 eingesetzt wie eines in FIG. 1 gezeigt ist.
[0067] FIG. 1 zeigt eine Ausführungsform eines pneumatischen Schaltplans eines pneumatischen
Druckluftversorgungssystems 1000 mit einer Druckluftversorgungsanlage 1001 mit einer
Lufttrockneranordnung 100 und einer Pneumatikanlage in Form einer Luftfederanlage
1002. Die Druckluftversorgungsanlage 1001 dient zum Betreiben der Luftfederanlage
1002. Die Druckluftversorgungsanlage 1001 weist dazu eine Druckluftzuführung 1 und
einen Druckluftanschluss 2 zur Luftfederanlage 1002 auf.
[0068] Die Druckluftzuführung 1 ist vorliegend mit einer Luftzuführung 0, einem der Luftzuführung
0 vorgeordneten Luftfilter 0.1 und einem der Luftzuführung 0 über die Luftzuführungsleitung
270 nachgeordneten über den Motor 500 angetriebenen Luftverdichter gebildet. Der Luftverdichter
ist hier als Beispiel einer Hubkolbenmaschine in Form eines zweistufigen Luftverdichters,
nämlich eines zwei-stufigen Kolbenkompressors 400 mit einer ersten Verdichterstufe
401 und einer zweiten Verdichterstufe 402 sowie einem nicht näher bezeichneten Anschluss
der Druckluftzuführung 1 gebildet.
[0069] An den Anschluss der Druckluftzuführung 1 schließt sich in der Pneumatikhauptleitung
200 an den ersten Teil 201 der Pneumatikhauptleitung der Anschluss des Trockenbehälters
101 der Lufttrockneranordnung 100 an. Der Lufttrockner der Lufttrockneranordnung 100
ist weiter mittels dem zweiten Teil 202 der Pneumatikhauptleitung zur Führung einer
Druckluftströmung DL zu einer Pneumatikanlage hier vorliegend eine Luftfederanlage
1002, pneumatisch verbunden.
[0070] In der in FIG. 1 gezeigten Hauptansicht ist vorgesehen, dass eine Zweigleitung 230
an der Druckluftzuführung 1 von dem ersten Teil 201 der Pneumatikhauptleitung 200
abzweigt und an eine Entlüftungsleitung 240 zur Entlüftung 3 zu einem der Entlüftung
nachgeschalteten Entlüftungsfilter 3.1 anschließt; die Entlüftung ist mittels weiterem
Zweiganschluss 241 und einem Anschlussabschnitt 242 an die Entlüftungsleitung 240
angeschlossen und auch an eine weitere Entlüftungsleitung 260 über den Zweiganschluss
261.
[0071] Die Pneumatikhauptleitung 200 verbindet somit pneumatisch die Druckluftzuführung
1 und den Druckluftanschluss 2, wobei in der Pneumatikhauptleitung 200 die Lufttrockneranordnung
100 und weiter in Richtung des Druckluftanschlusses 2 ein entsperrbares Rückschlagventil
311 sowie eine erste Drossel 331 angeordnet sind.
[0072] Das pneumatisch entsperrbare Rückschlagventil 311 ist vorliegend ein Teil der Wegeventilanordnung
310, die neben dem entsperrbaren Rückschlagventil 311 ein steuerbares Entlüftungsventil
312 in Reihenschaltung mit einer zweiten Drossel 332 in der Entlüftungsleitung 230
aufweist. Das pneumatisch entsperrbare Rückschlagventil 311 ist vorliegend ebenfalls
in einer Reihenschaltung mit der ersten Drossel 331 in der Pneumatikhauptleitung 200
angeordnet, wobei die Pneumatikhauptleitung 200 die einzige pneumatische Leitung ist,
die sich bis zur Luftfederanlage 1002 mit einer weiteren Pneumatikleitung 600 fortsetzt.
Die Reihenanordnung aus erster Drossel 331 und pneumatisch entsperrbarem Rückschlagventil
311 ist also zwischen der Lufttrockneranordnung 100 und dem Druckluftanschluss 2 zur
Luftfederanlage 1002 in der Pneumatikhauptleitung 200 angeordnet.
[0073] Weiter weist die Druckluftversorgungsanlage 1001 eine mit der Pneumatikhauptleitung
200 und dem Entlüftungsanschluss 3 und weiterem Filter 3.1 und/oder Schalldämpfer
pneumatisch verbundene zweite pneumatische Verbindung auf; nämlich die vorerwähnte
Entlüftungsleitung 230. Die Nennweite der zweiten Drossel 332 liegt vorliegend oberhalb
der Nennweite der ersten Drossel 331.
[0074] Das in der zweiten pneumatischen Verbindung angeordnete Entlüftungsventil 312 ist
vorliegend als ein vom pneumatisch entsperrbaren Rückschlagventil 311 separates 2/2-Wege-Ventil
in der Entlüftungsleitung 230 gebildet.
[0075] Das steuerbare Entlüftungsventil 312 ist somit als indirekt geschaltetes Relaisventil
Teil einer Ventilanordnung 300 mit einem Steuerventil 320 in Form eines 3/2-Wege-Magnetventils.
Das Steuerventil 320 kann mit einem über eine elektrische Steuerleitung 321 übermittelbaren
elektrischen Steuersignal, in Form eines Spannungs- und/oder Stromsignals, an die
Spule 322 des Steuerventils 320 elektrisch angesteuert werden. Bei dieser elektrischen
Ansteuerung kann das Steuerventil 320 von der in FIG. 1 gezeigten stromlos die pneumatische
Steuerleitung 250 unterbrechende Stellung in eine pneumatisch geöffnete Stellung überführt
werden, in der über die pneumatische Steuerleitung 250 aus der Pneumatikhauptleitung
200 abgeleiteter Druck zur pneumatischen Steuerung des steuerbaren Entlüftungsventils
312 als Relaisventil weitergegeben wird.
[0076] Das steuerbare Entlüftungsventil 312 ist vorliegend zusätzlich mit einer Druckbegrenzung
313 versehen. Die Druckbegrenzung 313 greift über eine pneumatische Steuerleitung
vor dem Entlüftungsventil 312 - konkret zwischen zweiter Drossel 332 und Entlüftungsventil
312 - einen Druck ab, welcher bei übersteigen eines Schwelldrucks einen Kolben 314
des Entlüftungsventils 312 gegen die Kraft einer Feder 315, vorliegend einer einstellbaren
Feder, vom Ventilsitz abhebt - also das steuerbare Entlüftungsventil 312 auch ohne
Ansteuerung über das Steuerventil 320 in die geöffnete Stellung bringt. Auf diese
Weise wird vermieden, dass ein ungewollt zu hoher Druck im pneumatischen System 1000,
insbesondere in der Luftfederanlage 1002 entsteht.
[0077] Das Steuerventil 320 trennt im vorliegend geschlossenen Zustand die Steuerleitung
250 und ist über die weitere Entlüftungsleitung 260 mit der Entlüftungsleitung 240
zur Entlüftung 3 pneumatisch verbunden. Mit anderen Worten ist ein zwischen Entlüftungsventil
312 und Steuerventil 320 liegender Leitungsabschnitt 251 der Steuerleitung 250 bei
der in FIG. 1 gezeigten geschlossenen Stellung des Steuerventils 320 mit der weiteren
Entlüftungsleitung 260 zwischen Steuerventil 320 und Entlüftung 3 verbunden. Die weitere
Entlüftungsleitung 260 schließt dazu im weiteren Zweiganschluss 261 an die Entlüftungsleitung
230 und die weitere Entlüftungsleitung 240 an. Somit werden diese in einem zwischen
dem weiteren Zweiganschluss 261 und der Entlüftung 3 liegenden Abschnitt einer Entlüftungsleitung
240 zusammengeführt.
[0078] Über das Steuerventil 320 kann also bei Anstehen eines von der Pneumatikhauptleitung
200 oder von der weiteren Pneumatikleitung 600 über die pneumatische Steuerleitung
250 vom Steueranschluss 252 abgeleiteten Steuerdrucks das Entlüftungsventil 312 unter
Druckbeaufschlagung des Kolbens 314 geöffnet werden.
[0079] Der Kolben 314 ist vorliegend als ein Doppelkolben ausgeführt, so dass mit besonderem
Vorteil versehen, das Überführen des Steuerventils 320 in den - im obigen Sinne -
geöffneten Zustand nicht nur zum Öffnen des Entlüftungsventils 312 führt, sondern
auch zum Entsperren des entsperrbaren Rückschlagventils 311. Mit anderen Worten dient
das Steuerventil 320 der Magnetventilanordnung 300 zur Ansteuerung sowohl des separat
vom Rückschlagventil 311 vorgesehenen Entlüftungsventils 312 als auch des Rückschlagventils
311. Dies führt zu einem beidseitigen pneumatischen Öffnen der Lufttrockneranordnung
100 bei Überführung des Steuerventils 320 in die geöffnete Stellung. Diese weitere
durch die Druckluftversorgungsanlage 1001 einnehmbare Betriebsstellung kann im Betrieb
zum Entlüften der Luftfederanlage 1002 und gleichzeitig zum Regenerieren der Lufttrockneranordnung
100 genutzt werden.
[0080] Die in FIG. 1 gezeigte Betriebsstellung der Druckluftversorgungsanlage 1001 dient
unter Durchfluss des Rückschlagventils 311 in Durchlassrichtung vor allem zum Befüllen
der Luftfederanlage 1002 über die Pneumatikhauptleitung 200 sowie die weitere Pneumatikleitung
600.
[0081] Die Luftfederanlage 1002 der FIG. 1 in Form einer Luftfederanlage weist in diesem
Fall eine Anzahl von vier sogenannten Bälgen 1011, 1012, 1013, 1014 auf, die jeweils
einem Rad eines nicht näher dargestellten Fahrzeugs, hier vorliegend in Form eines
PKWs 2000, zugeordnet sind und jeweils eine Luftfeder des Fahrzeugs bilden.
[0082] Des Weiteren weist die Luftfederanlage einen Speicher 1015 zur Speicherung schnellverfügbarer
Druckluft für die Bälge 1011, 1012, 1013, 1014 auf. Jene Bälge 1011 bis 1014 sind
jeweils in einer von einer Galerie 610 abgehenden Federzweigleitung 601, 602, 603,
604 jeweils einem Magnetventil 1111, 1112, 1113, 1114 vorgeordnet, welches jeweils
als Niveauregelventil zum Öffnen oder Schließen einer mit einem Balg 1011 bis 1014
gebildeten Luftfeder dient. Die Magnetventile 1111 bis 1114 in den Federzweigleitungen
601 bis 604 sind als 2/2-Wegeventile in einem Ventilblock 1110 ausgebildet. Dem Speicher
1015 ist in einer Speicherzweigleitung 605 ein Magnetventil 1115 in Form eines weiteren
2/2-Wegeventils als Speicherventil vorgeordnet. Die Magnetventile 1111 bis 1115 sind
mittels der Feder- und Speicherzweigleitungen 601 bis 604 und 605 an eine gemeinsame
Sammelleitung, nämlich die vorbezeichnete Galerie 610 und dann an die weitere Pneumatikleitung
600 angeschlossen. Die Galerie 610 ist so über die Pneumatikleitung 600 an den Druckluftanschluss
2 der Druckluftversorgungsanlage 1001 pneumatisch angeschlossen. Vorliegend sind die
Magnetventile 1111 bis 1115 in einem Ventilblock 1110 angeordnet. Die Magnetventile
sind in FIG. 1 in einem stromlosen Zustand gezeigt - dabei sind die Magnetventile
1111 bis 1115 als stromlos geschlossene Magnetventile gebildet. Andere, hier nicht
gezeigte abgewandelte Ausführungsformen können eine andere Anordnung der Magnetventile
realisieren - es können auch weniger Magnetventile im Rahmen des Ventilblocks 1010
genutzt werden.
[0083] Zum Befüllen der Luftfederanlage 1002 werden die den Bälgen 1011 bis 1014 vorgeordneten
Magnetventile 1111 bis 1114 und/oder das dem Speicher 1015 vorgeordnete Magnetventil
1115 in eine geöffnete Stellung gebracht.
[0084] Gleichwohl ist - aufgrund des vorliegend nicht entsperrten Rückschlagventils 311
- ein Betrieb der Luftfederanlage 1002 entkoppelt von der Druckluftversorgungsanlage
1001 möglich. Mit anderen Worten kann ein Querschalten von Bälgen 1011 bis 1014 (z.
B. in einem Off-Road-Betrieb eines Fahrzeugs) ein Befüllen der Bälge 1011 bis 1014
aus dem Speicher 1015 oder eine Druckmessung in der Luftfederanlage 1002 über die
Galerie 610 vorgenommen werden, ohne dass die Druckluftversorgungsanlage 1001 druckbeaufschlagt
wird.
[0085] Insbesondere wird die Lufttrockneranordnung 100 aufgrund des vom Druckluftanschluss
2 zur Druckluftzuführung 1 gesperrten Rückschlagventils 311 und des geschlossenen
Steuerventils 320 vor unnötiger Beaufschlagung mit Druckluft geschützt. In vorteilhafter
Weise ist also eine Beaufschlagung der Lufttrockneranordnung 100 mit Druckluft nicht
bei jeder Betriebsstellung der Luftfederanlage 1002 vorteilhaft. Vielmehr ist es für
eine effektive und schnelle Regeneration der Lufttrockneranlage 100 vorteilhaft, wenn
diese ausschließlich im Falle einer Entlüftung der Luftfederanlage 1002 vom Druckluftanschluss
2 zur Druckluftzuführung 1 vorgenommen wird mit entsperrtem Rückschlagventil 311.
[0086] Dazu wird - wie oben erläutert - das Steuerventil 320 in eine geöffnete Schaltstellung
gebracht, so dass sowohl das Entlüftungsventil 312 öffnet als auch das Rückschlagventil
311 entsperrt wird. Eine Entlüftung der Luftfederanlage 1002 kann über die erste Drossel
331, das entsperrte Rückschlagventil 311 unter Regeneration der Lufttrockneranordnung
100 sowie anschließend über die zweite Drossel 332 und das geöffnete Entlüftungsventil
312 zur Entlüftung 3 erfolgen.
[0087] Anders ausgedrückt ist zur gleichzeitigen entsperrenden Betätigung des Rückschlagventils
311 und zum öffnenden Betätigen des Entlüftungsventils 312 ein vom Steuerventil 320
pneumatisch ansteuerbarer Steuerkolben 314 als Doppelrelaiskolben vorgesehen mit einem
Relaisentlüftungskörper 314.1 des Entlüftungsventils und einem Relaisentsperrkörper
314.2 für das entsperrbare Rückschlagventil 311. Der Doppelrelaiskolben verdeutlicht
vorliegendes Prinzip zum Entsperren des Rückschlagventils 311 und gleichzeitiges Betätigen
des Entlüftungsventils 312 über die zwei gekoppelten Betätigungselemente - nämlich
über den Relaisentsperrkörper 314.2 und den Relaisentlüftungskörper 314.1 - die als
einstückiger Doppelrelaiskörper oder in einer Abwandlung auch als separate Körper
ausgebildet werden können. Andere, hier nicht gezeigte abgewandelte Ausführungsformen
können eine andere Anordnung der Ventile, Drosseln, Leitungen und Verzweigungen realisieren.
Im Rahmen einer besonders bevorzugten Abwandlung einer konstruktiven Realisierung
können die vorgenannten Betätigungselemente des Doppelrelaiskolbens als einstückige
Bereiche eines Doppelrelaiskolbens, gebildet sein.
[0088] FIG. 2 erläutert nun die Details des Konzepts der Erfindung am Beispiel einer Hubkolbenmaschine
speziell in Form des zweistufigen Kolbenkompressors 400 der FIG. 1. FIG. 3 bis FIG.
5 erläutern Details wie die Hubkolbenmaschine in Form des zweistufigen Kolbenkompressors
400 der FIG. 1, insbesondere, wie ein Teil des ersten Pleuels P1 der Hubkolbenmaschine,
hergestellt wird.
[0089] Zunächst Bezug nehmend auf FIG. 2 zeigt diese eine Hubkolbenmaschine in Form eines
Doppelverdichters gemäß dem Detail D der FIG. 1, nämlich einen als zweistufigen Kolbenkompressor
400 ausgeführten TWIN-Kompressor mit einer ersten Verdichterstufe 401 und einer zweiten
Verdichterstufe 402 sowie mit einem Motor 500, der als Antriebsmotor M mit einer Antriebswelle
501 an eine Kurbelwelle 430 des Kolbenkompressors 400 gekoppelt ist.
[0090] Dazu weist die Kurbelwelle 430 eine Antriebswellenkopplung 431 auf, die als Aufnahme
für die Antriebswelle 501 des Antriebsmotors M dient. Die Antriebswellenkopplung 431
ist entlang einer axial ausgerichteten Motorachse A ausgerichtet. Die Kurbelwelle
430 ist außenseitig der Antriebswellenkopplung 431 in einem Lager 502 drehbar gelagert,
das vorliegend als Ring-Kugellager ausgeführt ist. Das Lager 502 wiederum ist mit
einem entsprechenden Haltemechanismus am Motorgehäuse 503 gehalten. Auf diese Weise
ist die im Betrieb mittels des Antriebsmotors M antreibbare Kurbelwelle 430 über die
genannte Antriebswellenkopplung 431 zum Ankoppeln der Antriebswelle 501 des Antriebsmotors
500 zum Antreiben der Kurbelwelle 430 ausgebildet.
[0091] Die Kurbelwelle 430 weist darüber hinaus einen exzentrisch zur Motorachse A an der
Kurbelwelle 430 ausgebildeten Kurbelwellenzapfen 432 auf, der sich entlang einer Exzenterachse
erstreckt, welche hier als Wellen-Achse E bezeichnet ist.
[0092] Unter drehendem Antrieb der Kurbelwelle 430 ist der Kurbelwellenzapfen 432 damit
ausgebildet, ein erstes Pleuel P1 direkt und ein zweites Pleuel P2 indirekt anzutreiben.
Dazu ist der Kurbelwellenzapfen 432 mittels eines Kurbelwellenlagerelements in Form
eines ersten Pleuellagers L1 zur direkten Lagerung und zum direkten Antrieb des ersten
Pleuels P1 ausgebildet. Das zweite Pleuel P2 wiederum ist an das als Antriebspleuel
P1 funktionierende erste Pleuel P1, d. h. als Schlepppleuel P2, über ein Koppellagerelement
in Form einer Lagerbuchse L2 und ein elastisch dämpfendes Dämpfungselement in Form
eines Elastomer-Elements L2E, die ein Kopplungselement in Form eines Lagerbolzen L2B
umschließen, bewegbar gelagert. Das heißt in diesem Ausführungsbeispiel ist das erste
Pleuel P1 in Form eines Antriebspleuels P1 und das zweite Pleuel P2 in Form eines
Schlepppleuels P2 gebildet.
[0093] Das Elastomer-Element L2E und die Lagerbuchse L2 sind in einem Pleuelauge P1A2 des
ersten Pleuels P1 angeordnet. Die Lagerbuchse L2 ist derart parallel zur axial ausgerichteten
Motorachse A angeordnet, dass eine Lagerbuchsenaußenoberfläche L2AO der Lagerbuchse
L2 einer Pleuelaugeninnenoberfläche PA2IO gegenüberliegt. Zwischen der Lagerbuchsenaußenoberfläche
L2AO und der Pleuelaugeninnenoberfläche PA2IO des Pleuelauges P1A2 ist ein Dämpfungsringraum
DR gebildet, in dem das Elastomer-Element L2E eingespritzt worden und ausvulkanisiert
worden ist. Das Elastomer-Element L2E füllt den Dämpfungsringraum DR derart aus, dass
eine Formschluss erzeugende Kugelgelenkigkeit erreicht wird.
[0094] In diesem Ausführungsbeispiel sind die an der Lagerbuchse L2 anliegende Dämpfungselementoberfläche
L2EO1 und die an der Pleuelaugeninnenoberfläche PA2IO anliegende Dämpfungselementoberfläche
L2EO2 von der Lagerbuchse L2 und von der Pleuelaugeninnenoberfläche PA2IO eingedrückt,
so dass eine Formschluss erzeugende Kugelgelenkigkeit erzeugt wird. Ein mittig entlang
der Pleuelaugeninnenoberfläche PA2IO verlaufender und sich in Richtung der Lagerbuchsenau
ßenoberfläche L2AO erstreckenden Steg S drückt das Elastomer-Element L2E in eine mittig
entlang der Lagerbuchsenaußenoberfläche L2AO verlaufende Nut N, die sich von der Pleuelaugeninnenoberfläche
PA2IO weg erstreckt, um die Formschluss erzeugende Kugelgelenkigkeit in diesem Ausführungsbeispiel
zu erzeugen. Das Elastomer-Element L2E, die Pleuelaugeninnenoberfläche PA2IO und die
Lagerbuchse L2 sind in diesem Ausführungsbeispiel also derart geformt, dass sie zusammen
ein kugelgelenkartiges Lager LKG bilden. Alternativ kann das Elastomer-Element L2E
auch eine alternative Form haben, die eine Formschluss erzeugende Kugelgelenkigkeit
erzeugt.
[0095] Das Elastomer-Element L2E füllt den Dämpfungsringraum DR derart aus, dass durch den
Formschluss erzeugte Haltekräfte größer als im Betrieb der Hubkolbenmaschine 400 auf
das Elastomer-Element L2E wirkende Scherkräfte sind. Hierfür ist ein Außendurchmesser
d der Lagerbuchse L2 (siehe FIG. 4) nur ein wenig geringer als ein kleinster durch
den Steg S erzeugter Innendurchmesser D des Pleuelauges P1A2 (siehe FIG. 3). Der Außendurchmesser
d der Lagerbuchse L2 kann beispielsweise zwischen 0,1 % und 10 % kleiner sein als
der kleinste Innendurchmesser D des Pleuelauges P1A2.
[0096] In diesem Ausführungsbeispiel ist die Lagerbuchse L2 mit einem Material L2M mit einem
geringen Reibungskoeffizienten, hier vorliegend in Form von PTFE, beschichtet. In
anderen Ausführungsbeispielen kann das Koppellagerelement auch mit einem anderen Material
mit einem geringen Reibungskoeffizienten beschichtet sein. Das Elastomer-Element L2E
ist in diesem Ausführungsbeispiel nicht auf die Pleuelaugeninnenoberfläche PA2IO und
auch nicht auf die Lagerbuchsenaußenoberfläche L2AO aufvulkanisiert.
[0097] Das erste Pleuellager L1 ist als Ring-Kugellager ausgebildet. In anderen Ausführungsbeispielen
kann das erste Pleuellager auch ein anderes Lager, beispielsweise ein Wälzlager, Nadellager,
Gleitlager oder dergleichen sein. Das Elastomer-Element L2E hat Dämpfungseigenschaften,
so dass das Elastomer-Element L2E eine Geräuschreduzierung und eine Reduzierung des
Materialverschleißes der Lagerbuchse L2 ermöglicht. Mit dem zweiten Pleuel P2 ist
der Lagerbolzen L2B fest verbunden. Hierfür ist der Lagerbolzen L2B an seinen Längsenden
in Pleuelaugen P2A2 und P2A2' des zweiten Pleuels P2 mit dem Pleuel P2 über einen
Pressverbund verpresst. Das erste Pleuel P1 und das zweite Pleuel P2 sind somit relativ
zueinander um den Lagerbolzen L2B drehbeweglich.
[0098] Der erste Kolben K1 ist mittels einer Kolbenhalterung K11 als separates Teil in das
Kopfende des ersten Pleuels P1 eingesetzt und dort gehalten. Der zweite Kolben K2
ist integral und einstückig am Kopfende K22 des zweiten Pleuels P2 angeformt - also
entlang einer Zylinder-Achse Z distal gegenüberliegend dem ersten Kolben K1. Das zweite
Pleuel P2 ist dazu als einstückiges, in etwa ringartiges Bauteil - wie in FIG. 2 ersichtlich
- an der Lagerbuchse L2 relativ zum Pleuel P1 drehbeweglich aufgehängt. Alternativ
kann auch der erste Kolben an das erste Pleuel P1 angeformt sein oder der zweite Kolben
am zweiten Pleuel P2 gehalten sein (nicht gezeigt).
[0099] Bei der in FIG. 2 gezeigten Konstruktion ist unter drehendem Antrieb der Kurbelwelle
430 eine exzentrische Drehbewegung des Kurbelwellenzapfens 432 im Betrieb des Kompressors
400 erreichbar, sodass der erste und zweite Kolben K1, K2 mit einer Hin-und-Her-Bewegung
zur Verdichtung von Druckluft in der entsprechenden zweiten und ersten Verdichterstufe
402, 401 jeweils bewegt werden.
[0100] Der zweite Kolben K2 der ersten Verdichterstufe 401 bewegt sich dazu in einem Zylinderhubraum
411 des ersten Zylinders 410 in der ersten (Niederdruck-) Verdichterstufe 401. Der
erste Kolben K1 bewegt sich dazu in einem Zylinderhubraum 421 eines zweiten Zylinders
420 der zweiten (Hochdruck-) Verdichterstufe 402. Der erste und zweite Zylinder 410,
420 sind Teil eines Gehäuses 440 des gesamten Luftverdichters mit Kolbenkompressor
400, Antriebsmotor M und Kurbelwelle 430. Das Gehäuse 440 des Luftverdichters ist
durch weitere Bauteile 441 an dem Gehäuse einer Druckluftversorgungsanlage 1001, wie
sie in FIG. 1 gezeigt ist, gehalten.
[0101] FIG. 2 zeigt den TWIN-Kompressor 400, vorliegend in einer Betriebsstellung, gemäß
der der zweite Kolben K2 der (Niederdruck-) Verdichterstufe 401 in einer Hubstellung
HS steht, das heißt, die Verdichtung der im Hubraum 411 befindlichen Luft steht bevor.
Dagegen befindet sich der erste Kolben K1 der zweiten Verdichterstufe als 402 in einer
Verdichtungsstellung VS, das heißt aus der zweiten Hochdruckstufe 402 wird Druckluft
verdichtet abführbar zur Druckluftversorgungsanlage 1001.
[0102] Die Bewegung des ersten und zweiten Kolbens K1, K2 im Betrieb des Kolbenkompressors
400 erfolgt grundsätzlich entlang der Zylinder-Achse Z. Diese liegt mittensymmetrisch
zu Zylinderlaufflächen Z1 beziehungsweise Z2 des ersten beziehungsweise zweiten Zylinderhubraums
411, 421 für den zweiten, beziehungsweise ersten Kolben K2, K1 des ersten beziehungsweise
zweiten Zylinders 410, 420. In diesem Ausführungsbeispiel verläuft das erste Pleuel
P1 entlang einer parallel zur radial ausgerichteten Zylinder-Achse Z verlaufenden
ersten Pleuelachse Pb und das zweite Pleuel P2 entlang einer parallel zur radial ausgerichteten
Zylinder-Achse Z verlaufenden zweiten Pleuelachse Pa. Die Pleuellänge des ersten Pleuels
P1 kann beispielsweise in der Größenordnung um 52,00 mm betragen.
[0103] Das erste Pleuels P1 kann beispielsweise auch eine Pleuellänge zwischen 50 und 70
mm, insbesondere eine Pleuellänge von 66 mm haben. Das zweite Pleuel kann beispielsweise
eine Pleuellänge zwischen 40 und 60 mm, insbesondere eine Pleuellänge von 53 mm haben.
Im Fall einer Pleuellänge des zweiten Pleuels von 53 mm, kann der Abstand zwischen
einem Kolbenkopf des Kolbens K2 und dem exzentrischen Kurbelwellenzapfen 432 beispielsweise
zwischen 15 und 25 mm, insbesondere 21 mm betragen. Die vorgenannten Dimensionen können
einen Auslenkungswinkel der Pleuel zueinander von bis zu 20°, beispielsweise 14°,
sowie +/- 7° und insbesondere 7° ermöglichen. In diesem Ausführungsbeispiel sind die
Pleuel P1 und P2 derart ausgebildet, dass ein maximaler Auslenkungswinkel der Auslenkung
der Pleuel P1 und P2 zwischen der ersten Pleuelachse Pb und der zweiten Pleuelachse
Pa in Richtung einer senkrecht zur Zylinder-Achse Z und senkrecht zur Motorachse A
verlaufenden Auslenkungsachse höchstens 14° beträgt.
[0104] Der Lagerbolzen L2B hat in diesem Ausführungsbeispiel einen Durchmesser von 8 mm
und kann beispielsweise einen Durchmesser zwischen 5 mm und 12 mm haben. Der Durchmesser
des Lagerbolzens L2B ist in diesem Ausführungsbeispiel konstant. Der Durchmesser des
Lagerbolzens L2B kann sich auch entlang seiner Längsachse ändern.
[0105] Die Zylinder-Achse Z ist so orientiert, dass sie entlang eines Radius um die Wellen-Achse
E (Exzenterachse E) verläuft. Die Wellen-Achse E verläuft exakt senkrecht zur Zylinder-Achse
Z. Das heißt, der exzentrische Kurbelwellenzapfen 432 der Kurbelwelle 430 ist ebenfalls
exakt senkrecht zur Zylinder-Achse Z im Kolbenkompressor 400 angeordnet. Ein hinlänglich
verlässlicher und dichtender Lauf des zweiten und ersten Kolben K2, K1 in der ersten
(Niederdruck-) Verdichterstufe bzw. (Hochdruck-) Verdichterstufe 401, 402 ist somit
aufgrund der Laufrichtung der Kolben K2, K1 ebenfalls entlang der Zylinder-Achse Z
gewährleistet.
[0106] Dazu wird die Anordnung des ersten Pleuels P1 mit Kolben K1 beziehungsweise des zweiten
Pleuels P2 mit Kolben K2 unter Lagerung derselben mittels dem ersten Pleuellager L1
beziehungsweise der Lagerbuchse L2 exakt entlang der Zylinder-Achse Z vorgenommen.
Die Lagerbuchse L2 kann dafür parallel zur Motorachse A ausgerichtet und in das Pleuelauge
P1A2 verbaut werden.
[0107] Im Ergebnis wird eine Hubkolbenmaschine in Form eines TWIN-Kompressors 400 mit erster
und zweiter Verdichterstufe 401, 402 zur Verfügung gestellt, bei dem das erste Pleuel
P1 der zweiten, nämlich (Hochdruck-) Verdichterstufe 402 gebildet ist, wobei das erste
Pleuel P1 mittels dem Pleuellager L1 direkt am Kurbelwellenzapfen 432 gelagert ist
- das heißt als Antriebspleuel P1 - und das zweite Pleuel P2 der ersten, hier (Niederdruck-)
Verdichterstufe 401 gebildet ist, wobei das zweite Pleuel P2 mittels der Lagerbuchse
L2 indirekt am Kurbelwellenzapfen 432, das heißt direkt am ersten Pleuel P1 - also
als Schlepppleuel P2 am Antriebspleuel P1 - gelagert ist.
[0108] Die vorbeschriebenen Ausführungsformen mit Antriebspleuel und Schlepppleuel erweisen
sich zwar als besonders vorteilhaft für einen TWIN-Kompressor. Das Konzept der Erfindung
ist jedoch nicht darauf beschränkt.
[0109] In FIG. 3 ist ein Ausschnitt des ersten Pleuels P1 der in FIG. 2 gezeigten Hubkolbenmaschine
während der Herstellung gezeigt. Im in FIG. 3 gezeigten Herstellungsschritt wurde
der Steg S mittig entlang der Pleuelaugeninnenoberfläche PA2IO angespritzt, der sich
in Richtung der Lagerbuchse L2 erstreckt. Durch den Steg S wird ein kleinster Innendurchmesser
D des Pleuelauges P1A2 erzeugt.
[0110] Im in FIG. 4 gezeigten Herstellungsschritt wurde die Lagerbuchse L2 im Pleuelauge
P1A2 derart parallel zur axial ausgerichteten Motorachse A angeordnet, dass die Lagerbuchsenaußenoberfläche
L2AO der Lagerbuchse L2 der Pleuelaugeninnenoberfläche PA2IO gegenüberliegt. Die Lagerbuchse
L2 hat in diesem Ausführungsbeispiel eine Nut N, die eine größere Breite NB und eine
größere Höhe NH als der Steg S hat, d. h., die Nut N hat eine größere Breite NB als
die Breite SB des Stegs S und eine größere Höhe NH als die Höhe SH des Stegs S. Des
Weiteren ist die Lagerbuchse L2 derart gewählt, dass die Lagerbuchse L2 einen kleineren
Außendurchmesser d hat, als der kleinste durch den Steg S erzeugte Innendurchmesser
D des Pleuelauges P1A2. Zwischen der Lagerbuchse L2 und der Pleuelaugeninnenoberfläche
PA2IO bildet sich der Dämpfungsringraum DR.
[0111] Im in FIG. 5 gezeigten Herstellungsschritt wurde das Elastomer-Element L2E in den
Dämpfungsringraum DR eingespritzt und ausvulkanisiert, ohne das Elastomer-Element
L2E an die an dem Elastomer-Element L2E anliegenden Oberflächen, d.h. die Pleuelaugeninnenoberfläche
PA2IO und die Lagerbuchsenaußenoberfläche L2AO, anzuvulkanisieren. Die Elastomer-Element
Oberflächen L2EO1 und L2EO2 sind also nicht auf die anliegenden Oberflächen aufvulkanisiert.
Die Verbindung beruht darauf, dass ein Quasi-Formschluss erzeugt wird. Die Durchmesser
d und D sind fast gleich groß, so dass zum Lösen der Verbindung hohe Scherkräfte innerhalb
des Elastomer-Elements L2E aufgebracht werden müssten. Die Durchmesser d und D können
derart abgestimmt werden, dass ein Lösen durch den Betrieb der Hubkolbenmaschine 400
ausgeschlossen wird, da die Haltekräfte HK in diesem Fall größer als die im Betrieb
auftretenden Scherkräfte SK sind.
[0112] FIG. 6 zeigt einen Ausschnitt eines ersten Pleuels P1' eines zweiten Ausführungsbeispiels
einer Hubkolbenmaschine. Auch das zweite Ausführungsbeispiel enthält das erste Pleuel
P1' in Form eines Antriebspleuels P1' und ein zweites Pleuel in Form einen Schlepppleuels
(nicht gezeigt). In einem Pleuelauge P1A2' des ersten Pleuels P1' sind ein Koppellagerelement
in Form einer Lagerbuchse L2' und ein Dämpfungselement in Form eines Elastomer-Elements
L2E' angeordnet.
[0113] Eine Pleuelaugeninnenoberfläche PA2IO' des Pleuelauges P1A2' und eine Lagerbuchsenaußenoberfläche
L2AO' der Lagerbuchse L2'sind jeweils nach au-βen, aufeinander zu gewölbt. In diesem
Ausführungsbeispiel hat die Lagerbuchsenaußenoberfläche L2AO' einen in Richtung der
ihr gegenüberliegenden Pleuelaugeninnenoberfläche PA2IO' gewölbten, bogenförmigen,
umlaufenden Lagerbuchsenaußenoberflächenabschnitt L2AOA'. Die Pleuelaugeninnenoberfläche
PA2IO' hat entsprechend einen in Richtung der ihr gegenüberliegenden Lagerbuchsenaußenoberfläche
L2AO' gewölbten, bogenförmigen, umlaufenden Pleuelaugeninnenoberflächenabschnitt PA2IOA'.
Mit anderen Worten sind die Pleuelaugeninnenoberfläche und die Lagerbuchsenaußenoberfläche
in Richtung zueinander konvex gekrümmt.
[0114] In anderen Ausführungsbeispielen können die Oberflächen auch eine andere Wölbung
oder mehrere Wölbungen haben (nicht gezeigt). Die Pleuelaugeninnenoberfläche und die
Lagerbuchsenaußenoberfläche können in anderen Ausführungsbeispielen auch derart geformt
werden, dass sie jeweils wenigstens einen in Richtung der gegenüberliegenden Oberfläche
gewölbten, bogenförmigen, die jeweilige der gegenüberliegenden Oberflächen umlaufenden
Oberflächenabschnitt aufweisen.
[0115] Zwischen der Pleuelaugeninnenoberfläche PA2IO' und der Lagerbuchsenaußenoberfläche
L2AO' ist ein Dämpfungsringraum DR gebildet, in den das Elastomer-Element L2E' eingespritzt
und ausvulkanisiert ist. Auch in diesem Ausführungsbeispiel ist das Elastomer-Element
L2E' nicht an die anliegenden Flächen anvulkanisiert.
[0116] Die an der Lagerbuchse L2', insbesondere an deren Lagerbuchsenaußenoberfläche L2AO',
und der Pleuelaugeninnenoberfläche PA2IO' anliegenden Dämpfungselementoberflächen
L2EO1` und L2EO2` des Elastomer-Elements L2E' werden von der Pleuelaugeninnenoberfläche
PA2IO' und der Lagerbuchsenaußenoberfläche L2AO' derart eingedrückt, dass das Elastomer-Element
L2E' eine bikonkave Form L2EF' entlang des Dämpfungsringraums DR hat. Das Elastomer-Element
L2E', die Pleuelaugeninnenoberfläche PA2IO'und die Lagerbuchse L2' sind also derart
geformt, dass sie zusammen ein kugelgelenkartiges Lager LKG' bilden. Durch eine Optimierung
der Formgebung kann die Abrollcharakteristik weiter verbessert werden und somit auch
das Akustikverhalten der Hubkolbenmaschine, in die das erste Pleuel P1' verbaut ist
(nicht gezeigt). In anderen Ausführungsbeispielen kann das Dämpfungselement mit einer
parallel zur axial ausgerichteten Motorachse bikonkaven, sich an die Pleuelaugeninnenoberfläche
und die Lagerbuchsenaußenoberfläche anschmiegenden Form entlang des Dämpfungsringraums
zwischen der Pleuelaugeninnenoberfläche und der Lagerbuchsenaußenoberfläche angeordnet
werden.
[0117] Die Lagerbuchse L2' ist in diesem Ausführungsbeispiel vollständig mit einem Material
L2M' mit einem geringen Reibungskoeffizienten, hier vorliegend in Form von PTFE, beschichtet.
Die Lagerbuchse L2' wurde dafür in einem Trommelverfahren beschichtet.
[0118] FIG. 7 zeigt ein Ausführungsbeispiel für ein Verfahren zur Herstellung einer Hubkolbenmaschine,
wie sie beispielsweise in FIG. 2 dargestellt ist. Die mit dem Verfahren hergestellte
Hubkolbenmaschine weist zumindest ein zum Auslenken eines ersten Kolbens ausgebildetes
erstes Pleuel in Form eines Antriebspleuels mit einem Pleuelauge, ein zum Auslenken
eines zweiten Kolbens ausgebildetes zweites Pleuel in Form eines Schlepppleuels mit
wenigstens einem weiteren Pleuelauge und ein sich im zusammengebauten Zustand durch
das Pleuelauge und das wenigstens eine weitere Pleuelauge erstreckendes Kopplungselement
in Form eines Lagerbolzens auf. Das Antriebspleuel und das Schlepppleuel sind relativ
zueinander um den Lagerbolzen drehbeweglich.
[0119] In Schritt 700 wird ein Steg mittig entlang einer Pleuelaugeninnenoberfläche des
Pleuelauges des Antriebspleuels angespritzt, der sich in einem zusammengebauten Zustand
in Richtung des Lagerbolzens erstreckt.
[0120] In Schritt 710 wird ein Koppellagerelement in Form einer Lagerbuchse mit einer mittig
entlang einer Lagerbuchsenaußenoberfläche verlaufende Nut versehen. In einem zusammengebauten
Zustand erstreckt sich die Nut von der Pleuelaugeninnenoberfläche weg. In diesem Ausführungsbeispiel
des Herstellungsverfahrens, hat die Nut eine größere Breite und eine größere Höhe
als der Steg.
[0121] In Schritt 720 wird die Lagerbuchse im Pleuelauge des Antriebspleuels derart angeordnet,
dass sie im Betrieb parallel zu einer axial ausgerichteten Motorachse angeordnet ist
und die Lagerbuchsenaußenoberfläche der Lagerbuchse der Pleuelaugeninnenoberfläche
gegenüberliegt. Die Lagerbuchse ist in diesem Ausführungsbeispiel derart gewählt,
dass sie einen kleineren Außendurchmesser hat, als ein kleinster durch den Steg erzeugter
Innendurchmesser des Pleuelauges. Die Lagerbuchse kann angeordnet werden, um eine
Kolbenlänge einzustellen und somit auch einen Totraum.
[0122] In Schritt 730 wird in einen Dämpfungsringraum, der zwischen der Pleuelaugeninnenoberfläche
und der Lagerbuchsenaußenoberfläche entsteht, ein Dämpfungselement in Form eines Elastomer-Elements
eingespritzt und der Dämpfungsringraum derart mit dem Elastomer-Element ausgefüllt,
dass nach einem Ausvulkanisieren eine Formschluss erzeugende Kugelgelenkigkeit zwischen
der Lagerbuchse und der Pleuelaugeninnenoberfläche erzeugt wird.
[0123] In Schritt 740 wird das Elastomer-Element unter Druck und Wärme ausvulkanisiert,
ohne es an die Pleuelaugeninnenoberfläche und die Lagerbuchsenaußenoberfläche anzuvulkanisieren.
Die an der Pleuelaugeninnenoberfläche anliegenden Dämpfungselementoberfläche des Elastomer-Elements
wird dabei von dem Steg in die Nut der Lagerbuchsenaußenoberfläche eingedrückt, so
dass eine Formschluss erzeugende Kugelgelenkigkeit entsteht.
[0124] Die Schritte 700 und 710 können auch durch alternative Schritte ersetzt sein, die
die Form der Pleuelaugeninnenoberfläche und Lagerbuchsenaußenoberfläche derart anpassen,
dass diese zusammen mit einem in den zwischen diesen entstehenden Dämpfungsringraum
eingespritzten und ausvulkanisierten Elastomer-Element, eine Formschluss erzeugende
Kugelgelenkigkeit erzeugen.
[0125] In einem alternativen Ausführungsbeispiel kann Schritt 700 beispielsweise durch einen
Schritt ersetzt sein, in dem die Pleuelaugeninnenoberfläche in Richtung der Lagerbuchsenaußenoberfläche
gewölbt wird und Schritt 710 durch einen Schritt, in dem die Lagerbuchsenaußenoberfläche
in Richtung der Pleuelaugeninnenoberfläche gewölbt wird, so dass diese, wenn die Lagerbuchse
in Schritt 720 im Pleuelauge angeordnet wurde, aufeinander zu gewölbt sind. Der zwischen
der Pleuelaugeninnenoberfläche und der Lagerbuchsenaußenoberfläche entstehende Dämpfungsringraum
kann dann eine parallel zur axial ausgerichteten Motorachse bikonkave Form annehmen,
so dass das in den Schritten 730 und 740 in den Dämpfungsringraum eingespritzte und
ausvulkanisierte Elastomer-Element auch eine parallel zur axial ausgerichteten Motorachse
bikonkave, sich an die Pleuelaugeninnenoberfläche und die Lagerbuchsenaußenoberfläche
anschmiegende Form haben kann. Das Elastomer-Element füllt dann in diesem Fall den
Dämpfungsringraum derart aus, dass eine Formschluss erzeugende Kugelgelenkigkeit zwischen
der Lagerbuchse und der Pleuelaugeninnenoberfläche entsteht. Das Elastomer-Element
dient zusammen mit der Lagerbuchsenaußenoberfläche und der Pleuelaugeninnenoberfläche
zur kugelgelenkartigen Lagerung und kann die Abrollcharakteristik in Abhängigkeit
der Formgebung optimieren. Dies kann den Verschleiß reduzieren und das Akustikverhalten
verbessern.
Bezugszeichenliste
[0126]
- 0
- Luftzuführung, Ansaugung
- 0.1
- Filterelement, Luftfilter
- 1
- Druckluftzuführung
- 2
- Druckluftanschluss
- 3
- Entlüftungsanschluss
- 3.1
- Entlüftungsfilter, Filterelement, Schalldämpfer
- 100
- Lufttrockneranordnung
- 101
- Trockenbehälter
- 200
- Pneumatikhauptleitung
- 201
- erster Teil der Pneumatikhauptleitung
- 202
- zweiter Teil der Pneumatikhauptleitung
- 230
- Zweigleitung, Entlüftungsleitung
- 240
- weitere Entlüftungsleitung
- 241
- weiterer Zweiganschluss
- 242
- Anschlussabschnitt
- 250
- pneumatische Steuerleitung
- 251
- Leitungsabschnitt
- 252
- Steueranschluss
- 260
- weitere Entlüftungsleitung
- 261
- Zweiganschluss
- 270
- Luftzuführungsleitung
- 300
- Ventilanordnung, Magnetventilanordnung
- 310
- Wegeventilanordnung
- 311
- Rückschlagventil
- 312
- Entlüftungsventil
- 313
- Druckbegrenzung
- 314
- Kolben
- 314.1
- Relaisentlüftungskörper
- 314.2
- Relaisentsperrkörper
- 315
- einstellbare Feder
- 320
- Steuerventil
- 321
- elektrische Steuerleitung
- 322
- Spule
- 331
- erste Drossel
- 332
- zweite Drossel
- 400
- Hubkolbenmaschine in Form eines Luftverdichters, insbesondere in Form eines zweistufigen
Kolbenkompressors
- 401
- erste (Niederdruck)-Verdichterstufe
- 402
- zweite (Hochdruck)-Verdichterstufe
- 410
- erster Zylinder
- 411,421
- Zylinderhubraum
- 420
- zweiter Zylinder
- 430
- Kurbelwelle
- 431
- Antriebswellenkopplung
- 432
- Kurbelwellenzapfen
- 440
- Gehäuse
- 441
- weitere Gehäusebauteile
- 500
- Motor
- 501
- Antriebswelle
- M
- Antriebsmotor
- 502
- Lager
- 503
- Motorgehäuse
- 600
- weitere Pneumatikleitung
- 601, 602, 603, 604
- Federzweigleitung
- 605
- Speicherzweigleitung
- 610
- Galerie
- 1000
- Druckluftversorgungssystem
- 1001
- Druckluftversorgungsanlage
- 1002
- Pneumatikanlage in Form einer Luftfederanlage
- 1011, 1012, 1013, 1014
- Bälge
- 1110
- Ventilblock
- 1015
- Speicher
- 1111 bis 1115
- Magnet-Wegeventil
- 2000
- Fahrzeug in Form eines PKWs
- A
- Motorachse
- D
- Detail
- DL
- Druckluftströmung
- DR
- Dämpfungsringraum
- E
- Exzenterachse, Wellen-Achse
- HK
- Haltekraft
- HS
- Hubstellung
- K1
- erster Kolben
- K2
- zweiter Kolben
- K11
- Kolbenhalterung
- K22
- Kopfende
- L1
- erstes Pleuellager
- L2, L2'
- Lagerbuchse
- L2AO, L2AO'
- Lagerbuchsenau ßenoberfläche
- L2AOA'
- umlaufender Lagerbuchsenaußenoberflächenabschnitt
- L2B
- Lagerbolzen
- L2E, L2E'
- Dämpfungselement in Form eines Elastomer-Elements
- L2EF'
- bikonkave Form des Elastomer-Elements
- L2EO1, L2EO2, L2EO1, L2EO2`
- Elastomer-Element Oberflächen
- LKG, LKG'
- kugelgelenkartiges Lager
- L2M, L2M'
- Material mit geringem Reibungskoeffizienten in Form von PTFE
- N
- Nut
- NB
- Nutbreite
- NH
- Nuthöhe
- P1, P1'
- erstes Pleuel in Form eines Antriebspleuels
- P2
- zweites Pleuel in Form eines Schlepppleuels
- Pa
- Pleuelachse des zweiten Pleuels
- Pb
- Pleuelachse des ersten Pleuels
- P1A2, P1A2'
- Pleuelauge des ersten Pleuels
- P2A2, P2A2'
- Pleuelaugen des zweiten Pleuels
- PA2IO, PA2IO'
- Pleuelaugeninnenoberfläche
- PA2IOA'
- umlaufender Pleuelaugeninnenoberflächenabschnitt
- S
- Steg
- SB
- Stegbreite
- SH
- Steghöhe
- SK
- Scherkraft
- VS
- Verdichtungsstellung
- Z
- Zylinder-Achse
- Z1
- erste Zylinderlauffläche
- Z2
- zweite Zylinderlauffläche
1. Hubkolbenmaschine (400), insbesondere ein zwei- oder mehrstufiger Kolbenkompressor
(400), aufweisend:
- ein zum Auslenken eines ersten Kolbens (K1) ausgebildetes erstes Pleuel (P1, P1')
mit einem Pleuelauge (P1A2, P1A2'), insbesondere wobei das erste Pleuel (P1, P1')
ein Antriebspleuel (P1, P1') ist,
- ein zum Auslenken eines zweiten Kolbens (K2) ausgebildetes zweites Pleuel (P2) mit
wenigstens einem weiteren Pleuelauge (P2A2, P2A2'), insbesondere wobei das zweite
Pleuel (P2) ein Schlepppleuel (P2) ist,
und
- ein sich durch das Pleuelauge (P1A2, P1A2') und das wenigstens eine weitere Pleuelauge
(P2A2, P2A2') erstreckendes Kopplungselement (L2B), um welches das erste Pleuel (P1,
P1') und das zweite Pleuel (P2) relativ zueinander drehbeweglich sind,
wobei zwischen dem Kopplungselement (L2B) und einer Pleuelaugeninnenoberfläche (PA2IO,
PA2IO') des Pleuelauges (P1A2, P1A2') ein Koppellagerelement (L2) angeordnet ist und
wobei ein elastisch dämpfendes Dämpfungselement (L2E, L2E') in einem Dämpfungsringraum
(DR) zwischen dem Koppellagerelement (L2, L2') und der Pleuelaugeninnenoberfläche
(PA2IO, PA2IO') des Pleuelauges (P1A2, P1A2') angeordnet ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Dämpfungselement (L2E, L2E') den Dämpfungsringraum (DR) derart ausfüllt, dass
eine Formschluss erzeugende Kugelgelenkigkeit zwischen dem Koppellagerelement (L2,
L2') und der Pleuelaugeninnenoberfläche (PA2IO, PA2IO') des Pleuelauges (P1A2, P1A2')
entsteht.
2. Hubkolbenmaschine (400) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Formschluss erzeugende Kugelgelenkigkeit zwischen dem Koppellagerelement (L2,
L2') und der Pleuelaugeninnenoberfläche (PA2IO, PA2IO') dadurch erzeugt ist, dass
wenigstens eine der an dem Koppellagerelement (L2, L2') und der Pleuelaugeninnenoberfläche
(PA2IO, PA2IO') anliegenden Dämpfungselementoberflächen (L2EO1, L2EO2, L2EO1', L2EO2`)
des Dämpfungselements (L2E, L2E') von dem Koppellagerelement (L2, L2') und/oder der
Pleuelaugeninnenoberfläche (PA2IO, PA2IO') eingedrückt ist.
3. Hubkolbenmaschine (400) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Dämpfungselement (L2E, L2E') den Dämpfungsringraum (DR) derart ausfüllt, dass
durch den Formschluss erzeugte Haltekräfte (HK) größer als im Betrieb der Hubkolbenmaschine
(400) auf das Dämpfungselement (L2E, L2E') wirkende Scherkräfte (SK) sind.
4. Hubkolbenmaschine (400) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Koppellagerelement (L2, L2') eine Lagerbuchse (L2, L2') aufweist, die eine der
Pleuelaugeninnenoberfläche (PA2IO, PA2IO') gegenüberliegende Lagerbuchsenaußenoberfläche
(L2AO, L2AO') aufweist.
5. Hubkolbenmaschine (400) nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, dass
- die Pleuelaugeninnenoberfläche (PA2IO') und die Lagerbuchsenaußenoberfläche (L2AO')
jeweils wenigstens einen in Richtung der gegenüberliegenden Oberfläche (PA2IO', L2AO')
gewölbten, bogenförmigen, die jeweilige der gegenüberliegenden Oberflächen (PA2IO',
L2AO') umlaufenden Oberflächenabschnitt (PA2IOA', L2AOA') aufweisen, insbesondere
sind die Pleuelaugeninnenoberfläche und die Lagerbuchsenaußenoberfläche in Richtung
zueinander konvex gekrümmt, und
- die an dem Koppellagerelement (L2') und der Pleuelaugeninnenoberfläche (PA2IO')
anliegenden Dämpfungselementoberflächen (L2EO1, L2EO2`) des Dämpfungselements (L2E')
von der Pleuelaugeninnenoberfläche (PA2IO') und der Lagerbuchsenaußenoberfläche (L2AO')
sind derart eingedrückt, dass das Dämpfungselement (L2E') eine bikonkave Form (L2EF')
entlang des Dämpfungsringraums (DR) hat.
6. Hubkolbenmaschine (400) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Pleuelauge (P1A2) einen mittig entlang der Pleuelaugeninnenoberfläche (PA2IO)
verlaufenden und sich in Richtung der Lagerbuchsenaußenoberfläche (L2AO) erstreckenden
Steg (S) aufweist.
7. Hubkolbenmaschine (400) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerbuchse (L2) einen kleineren Außendurchmesser (d) hat, als ein kleinster
durch den Steg (S) erzeugter Innendurchmesser (D) des Pleuelauges (P1A2).
8. Hubkolbenmaschine (400) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Außendurchmesser (d) der Lagerbuchse (L2) zwischen 0,1 % und 10 % kleiner ist
als der kleinste Innendurchmesser (D) des Pleuelauges (P1A2).
9. Hubkolbenmaschine (400) nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerbuchse (L2) eine mittig entlang der Lagerbuchsenaußenoberfläche (L2AO) verlaufende
Nut (N) aufweist, die sich von der Pleuelaugeninnenoberfläche (PA2IO) weg erstreckt
und eine größere Breite (NB) und eine größere Höhe (NH) als der Steg (S) hat.
10. Hubkolbenmaschine (400) nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerbuchse (L2, L2') mit einem Material (L2M, L2M') mit einem geringen Reibungskoeffizienten
beschichtet ist.
11. Hubkolbenmaschine (400) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Dämpfungselement (L2E, L2E') in den Dämpfungsringraum (DR) eingespritzt und ausvulkanisiert
ist.
12. Hubkolbenmaschine (400) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Dämpfungselement (L2E, L2E') nicht auf die Pleuelaugeninnenoberfläche (PA2IO,
PA2IO') und/oder nicht auf die Lagerbuchsenaußenoberfläche (L2AO, L2AO') aufvulkanisiert
ist.
13. Hubkolbenmaschine (400) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Dämpfungselement (L2E, L2E'), die Pleuelaugeninnenoberfläche (PA2IO, PA2IO')
und das Koppellagerelement (L2, L2') derart geformt sind, dass sie zusammen ein kugelgelenkartiges
Lager (LKG, LKG') bilden.
14. Hubkolbenmaschine (400) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Pleuelauge (P1A2) des ersten Pleuels (P1) zwischen zwei der weiteren Pleuelaugen
(P2A2, P2A2') des zweiten Pleuels (P2) angeordnet ist und sich das Kopplungselement
(L2B) durch die drei Pleuelaugen (P1A2, P2A2, P2A2') erstreckt.
15. Hubkolbenmaschine (400) nach einem der Ansprüche 1 bis 14,
dadurch gekennzeichnet, dass
- die Hubkolbenmaschine (400) einen ersten Zylinder (420) und einen zweiten Zylinder
(410) aufweist, wobei der erste Kolben (K1) dem ersten Zylinder (420) zugeordnet ist
und der zweite Kolben (K2) dem zweiten Zylinder (410) zugeordnet ist und im Betrieb
die Kolben (K1, K2) entlang einer radial ausgerichteten Zylinder-Achse (Z) in einem
jeweiligen Zylinderhubraum (411, 421) des jeweiligen Zylinders (410, 420) ausgelenkt
werden,
- die Hubkolbenmaschine (400) eine im Betrieb antreibbare Kurbelwelle (430) mit einem
Kurbelwellenzapfen (432) aufweist, der entlang einer zu einer axial ausgerichteten
Motorachse (A) exzentrisch verlaufenden Wellen-Achse (E) der Kurbelwelle (430) angeordnet
ist, die senkrecht zur radial ausgerichteten Zylinder-Achse (Z) verläuft, und
- die Hubkolbenmaschine (400) eine entlang der axial ausgerichteten Motorachse (A)
ausgerichtete Antriebswellen-Kopplung (431) aufweist, die zum Ankoppeln einer Antriebswelle
(501) zum Antreiben der Kurbelwelle (432) ausgebildet ist,
- das erste Pleuel (P1) entlang einer parallel zur radial ausgerichteten Zylinder-Achse
(Z) verlaufenden ersten Pleuelachse (Pb) verläuft und
- das zweite Pleuel (P2) entlang einer parallel zur radial ausgerichteten Zylinder-Achse
(Z) verlaufenden zweiten Pleuelachse (Pa) verläuft.
16. Hubkolbenmaschine (400) nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Pleuel (P1, P1'), insbesondere als Antriebspleuel (P1, P1'), mittels einem
Kurbelwellenlagerelement (L1) direkt am Kurbelwellenzapfen (432) gelagert ist und
mittels dem Kurbelwellenzapfen (432) bewegbar ist und das zweite Pleuel (P2), insbesondere
als Schlepppleuel (P2), mittels dem Kopplungselement (L2B) bewegbar ist.
17. Hubkolbenmaschine (400) nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Pleuel (P1, P1', P2) derart ausgebildet sind, dass ein maximaler Auslenkungswinkel
der Auslenkung der Pleuel (P1, P1', P2) zwischen der ersten Pleuelachse (Pb) und der
zweiten Pleuelachse (Pa) in Richtung einer senkrecht zur Zylinder-Achse (Z) und senkrecht
zur Motorachse (A) verlaufenden Auslenkungsachse höchstens 14° beträgt.
18. Hubkolbenmaschine (400) nach einem der Ansprüche 15 bis 17,
dadurch gekennzeichnet, dass
- an dem ersten Pleuel (P1, P1') mittels einer Kolbenhalterung (K11) der erste Kolben
(K1) gehalten ist, und
- das zweite Pleuel (P2) mittels dem Koppellagerelement (L2) und dem Kopplungselement
(L2B) mit dem ersten Pleuel (P1, P1') verbunden ist und an dem zweiten Pleuel (P2)
der zweite Kolben (K2) angeformt ist.
19. Hubkolbenmaschine (400) nach einem der Ansprüche 15 bis 18,
dadurch gekennzeichnet, dass die Hubkolbenmaschine (400) als ein Zweistufen-Kompressor (400) mit einer ersten
und zweiten Verdichterstufe (401, 402), insbesondere als ein TWIN-Kompressor (400),
gebildet ist, wobei:
- das erste Pleuel (P1, P1') der zweiten, insbesondere (Hochdruck-)Verdichterstufe
(402) gebildet ist, und/oder
- das zweite Pleuel (P2) der ersten, insbesondere (Niederdruck-)Verdichterstufe (401)
gebildet ist, wobei das zweite Pleuel (P2) mittels dem Koppellagerelement (L2, L2')
und dem Kopplungselement (L2B) direkt am ersten Pleuel (P1, P1') gelagert ist.
20. Druckluftversorgungsanlage (1001) zum Betreiben einer Pneumatikanlage (1002), insbesondere
einer Luftfederanlage (1002) eines Fahrzeugs (2000), vorzugsweise eines PKWs (2000),
mit einer Druckluftströmung (DL), aufweisend:
- eine Lufttrockneranordnung (100) in einer Pneumatikhauptleitung (200), die eine
Druckluftzuführung (1) von einem Luftverdichter (400) und einen Druckluftanschluss
(2) zu der Pneumatikanlage (1002) pneumatisch verbindet, und
- eine an die Pneumatikhauptleitung (200) pneumatisch angeschlossene Ventilanordnung
(300) zur Steuerung der Druckluftströmung (DL) und einen Lufttrockner (101) in der
Pneumatikhauptleitung (200), wobei
- an die Druckluftzuführung (1) ein Luftverdichter (400) mit einer Hubkolbenmaschine
(400) nach einem der Ansprüche 1 bis 19 angeschlossen ist.
21. Druckluftversorgungssystem (1000) mit einer Pneumatikanlage (1002) und mit einer Druckluftversorgungsanlage
(1001) gemäß Anspruch 20 zum Betreiben der Pneumatikanlage (1002) mit einer Druckluftströmung
(DL), insbesondere einer Luftfederanlage (1002) eines Fahrzeugs (2000), vorzugsweise
eines PKWs (2000), wobei die Pneumatikhauptleitung (200) eine Druckluftzuführung (1)
von einem Luftverdichter (400) mit einer Hubkolbenmaschine (400) nach einem der Ansprüche
1 bis 19 und einen Druckluftanschluss (2) zu der Pneumatikanlage (1002) pneumatisch
verbindet.
22. Fahrzeug (2000), insbesondere PKW (2000), mit einer Pneumatikanlage (1002), insbesondere
einer Luftfederanlage (1002), und einer Druckluftversorgungsanlage (1001) gemäß Anspruch
20 zum Betreiben der Pneumatikanlage (1002) mit einer Druckluftströmung (DL).
23. Verfahren zur Herstellung einer Hubkolbenmaschine (400), insbesondere eines zwei-
oder mehrstufigen Kolbenkompressors (400), aufweisend,
- ein zum Auslenken eines ersten Kolbens (K1) ausgebildetes erstes Pleuel (P1, P1')
mit einem Pleuelauge (P1A2, P1A2'), insbesondere wobei das erste Pleuel (P1, P1')
ein Antriebspleuel (P1) ist,
- ein zum Auslenken eines zweiten Kolbens (K2) ausgebildetes zweites Pleuel (P2) mit
wenigstens einem weiteren Pleuelauge (P2A2, P2A2'), insbesondere wobei das zweite
Pleuel (P2) ein Schlepppleuel (P2) ist,
und
- ein sich im zusammengebauten Zustand durch das Pleuelauge (P1A2, P1A2') und das
wenigstens eine weitere Pleuelauge (P2A2, P2A2') erstreckendes Kopplungselement (L2B),
um welches das erste Pleuel (P1, P1') und das zweite Pleuel (P2) relativ zueinander
drehbeweglich sind,
wobei das Verfahren die Schritte umfasst, dass
zwischen dem Kopplungselement (L2B) und einer Pleuelaugeninnenoberfläche (PA2IO, PA2IO')
des Pleuelauges (P1A2, P1A2') ein Koppellagerelement (L2, L2') angeordnet wird,
ein elastisch dämpfendes Dämpfungselement (L2E, L2E') in einem Dämpfungsringraum (DR)
zwischen dem Koppellagerelement (L2, L2') und der Pleuelaugeninnenoberfläche (PA2IO,
PA2IO') des Pleuelauges (P1A2, P1A2') angeordnet wird und wobei das Verfahren durch
die Schritte gekennzeichnet ist, dass
der Dämpfungsringraum (DR) derart mit dem Dämpfungselement (L2E, L2E') ausgefüllt
wird, dass eine Formschluss erzeugende Kugelgelenkigkeit zwischen dem Koppellagerelement
(L2, L2') und der Pleuelaugeninnenoberfläche (PA2IO, PA2IO') des Pleuelauges (P1A2,
P1A2') erzeugt wird.
24. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass der Dämpfungsringraum (DR) derart mit dem Dämpfungselement (L2E, L2E') ausgefüllt
wird, dass wenigstens eine der an dem Koppellagerelement (L2, L2') und der Pleuelaugeninnenoberfläche
(PA2IO, PA2IO') anliegenden Dämpfungselementoberflächen (L2EO1, L2EO2, L2EO1, L2EO2`)
des Dämpfungselements (L2E, L2E') von dem Koppellagerelement (L2, L2') und/oder der
Pleuelaugeninnenoberfläche (PA2IO, PA2IO') eingedrückt wird.
25. Verfahren nach Anspruch 23 oder 24, wobei ein Steg (S) mittig entlang der Pleuelaugeninnenoberfläche
(PA2IO) angespritzt wird, der sich in Richtung des Kopplungselements (L2) erstreckt.
26. Verfahren nach Anspruch 25, wobei eine Lagerbuchse (L2) als Teil des Koppellagerelements
(L2) vorgesehen wird und die Lagerbuchse (L2) im Pleuelauge (P1A2) derart parallel
zu einer axial ausgerichteten Motorachse (A) angeordnet wird, dass eine Lagerbuchsenaußenoberfläche
(L2AO) der Lagerbuchse (L2) der Pleuelaugeninnenoberfläche (PA2IO) gegenüberliegt.
27. Verfahren nach Anspruch 26, wobei die Lagerbuchse (L2) derart gewählt wird, dass die
Lagerbuchse (L2) einen kleineren Außendurchmesser (d) hat, als ein kleinster durch
den Steg (S) erzeugter Innendurchmesser (D) des Pleuelauges (P1A2).
28. Verfahren nach Anspruch 26 oder 27, wobei die Lagerbuchse (L2) vor dem Anordnen im
Pleuelauge (P1A2) mit einer mittig entlang der Lagerbuchsenaußenoberfläche (L2AO)
verlaufende Nut (N) versehen wird, die sich von der Pleuelaugeninnenoberfläche (PA2IO)
weg erstreckt und eine größere Breite ( NB) und eine größere Höhe (NH) als der Steg
(S) hat.
29. Verfahren nach Anspruch 23 oder 24, wobei das Koppellagerelement (L2') eine Lagerbuchse
(L2') aufweist, die im Pleuelauge (P1A2') derart parallel zu einer axial ausgerichteten
Motorachse (A) angeordnet wird, dass eine Lagerbuchsenaußenoberfläche (L2AO') der
Lagerbuchse (L2') der Pleuelaugeninnenoberfläche (PA2IO') gegenüberliegt und wobei
die Pleuelaugeninnenoberfläche (PA2IO') und die Lagerbuchsenaußenoberfläche (L2AO')
derart geformt werden, dass sie jeweils wenigstens einen in Richtung der gegenüberliegenden
Oberfläche (PA2IO', L2AO') gewölbten, bogenförmigen, die jeweilige der gegenüberliegenden
Oberflächen (PA2IO', L2AO') umlaufenden Oberflächenabschnitt (PA2IOA', L2AOA') aufweisen,
insbesondere sind die Pleuelaugeninnenoberfläche und die Lagerbuchsenaußenoberfläche
in Richtung zueinander konvex gekrümmt.
30. Verfahren nach Anspruch 29, wobei das Dämpfungselement (L2E') mit einer parallel zur
axial ausgerichteten Motorachse (A) bikonkaven, sich an die Pleuelaugeninnenoberfläche
(PA2IO') und die Lagerbuchsenaußenoberfläche (L2AO') anschmiegenden Form (L2EF') entlang
des Dämpfungsringraums (DR) zwischen der Pleuelaugeninnenoberfläche (PA2IO') und der
Lagerbuchsenaußenoberfläche (L2AO') angeordnet wird.
31. Verfahren nach einem der Ansprüche 23 bis 30, wobei das Dämpfungselement (L2E, L2E')
in den Dämpfungsringraum (DR) eingespritzt und ausvulkanisiert wird.
32. Verfahren nach Anspruch 31, wobei das Dämpfungselement (L2E, L2E') beim ausvulkanisieren
nicht auf die Pleuelaugeninnenoberfläche (PA2IO, PA2IO') und/oder nicht auf das Koppellagerelement
(L2, L2') aufvulkanisiert wird.
1. Reciprocating-piston machine (400), in particular a two-stage or multi-stage piston
compressor (400), comprising:
- a first connecting rod (P1, P1'), which is designed to deflect a first piston (K1)
and which has a connecting-rod eye (P1A2, P1A2'), in particular wherein the first
connecting rod (P1, P1') is a drive connecting rod (P1, P1'),
- a second connecting rod (P2), which is designed to deflect a second piston (K2)
and which has at least one further connecting-rod eye (P2A2, P2A2'), in particular
wherein the second connecting rod (P2) is a follower connecting rod (P2),
and
- a coupling element (L2B), which extends through the connecting-rod eye (P1A2, P1A2')
and the at least one further connecting-rod eye (P2A2, P2A2') and about which the
first connecting rod (P1, P1') and the second connecting rod (P2) are rotatable relative
to each other,
wherein a coupling bearing element (L2) is arranged between the coupling element (L2B)
and a connecting-rod eye inner surface (PA2IO, PA2IO') of the connecting-rod eye (P1A2,
P1A2'), and
wherein a damping element (L2E, L2E') with elastic damping action is arranged in an
annular damping space (DR) between the coupling bearing element (L2, L2') and the
connecting-rod eye inner surface (PA2IO, PA2IO') of the connecting-rod eye (P1A2,
P1A2') ,
characterized in that
the damping element (L2E, L2E') fills the annular damping space (DR) in such a way
that a ball-joint configuration, which produces a form fit, is obtained between the
coupling bearing element (L2, L2') and the connecting-rod eye inner surface (PA2IO,
PA2IO') of the connecting-rod eye (P1A2, P1A2').
2. Reciprocating-piston machine (400) according to claim 1, characterized in that the ball-joint configuration, which produces a form fit, between the coupling bearing
element (L2, L2') and the connecting-rod eye inner surface (PA2IO, PA2IO') is obtained
as a result of the fact that at least one of the damping element surfaces (L2E01,
L2EO2, L2E01', L2EO2`) of the damping element (L2E, L2E') that bear against the coupling
bearing element (L2, L2') and the connecting-rod eye inner surface (PA2IO, PA2IO')
is pressed inwards by the coupling bearing element (L2, L2') and/or the connecting-rod
eye inner surface (PA2IO, PA2IO').
3. Reciprocating-piston machine (400) according to claim 1 or 2, characterized in that the damping element (L2E, L2E') fills the annular damping space (DR) in such a way
that retaining forces (HK) produced as a result of the form fit are greater than shear
forces (SK) that act on the damping element (L2E, L2E') during operation of the reciprocating-piston
machine (400) .
4. Reciprocating-piston machine (400) according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the coupling bearing element (L2, L2') comprises a bearing bushing (L2, L2'), which
has a bearing bushing outer surface (L2AO, L2AO') located opposite the connecting-rod
eye inner surface (PA2IO, PA2IO').
5. Reciprocating-piston machine (400) according to claim 4,
characterized in that
- the connecting-rod eye inner surface (PA2IO') and the bearing bushing outer surface
(L2AO') each have at least one arcuate surface section (PA2IOA', L2AOA'), which is
domed towards the opposite surface (PA2IO', L2AO') and which extends around the respective
one of the opposite surfaces (PA2IO', L2AO'), in particular the connecting-rod eye
inner surface and the bearing bushing outer surface are convexly curved towards each
other, and
- the damping element surfaces (L2E01', L2EO2') of the damping element (L2E') that
bear against the coupling bearing element (L2') and the connecting-rod eye inner surface
(PA2IO') are pressed inwards by the connecting-rod eye inner surface (PA2IO')and the
bearing bushing outer surface (L2AO') in such a way that the damping element (L2E')
has a biconcave shape (L2EF') along the annular damping space (DR).
6. Reciprocating-piston machine (400) according to claim 4, characterized in that the connecting-rod eye (P1A2) has a web (S) running centrally along the connecting-rod
eye inner surface (PA2IO), said web extending towards the bearing bushing outer surface
(L2AO).
7. Reciprocating-piston machine (400) according to claim 6, characterized in that the bearing bushing (L2) has a smaller external diameter (d) than a smallest internal
diameter (D) of the connecting-rod eye (P1A2) that is produced as a result of the
web (S).
8. Reciprocating-piston machine (400) according to claim 7, characterized in that the external diameter (d) of the bearing bushing (L2) is between 0.1% and 10% smaller
than the smallest internal diameter (D) of the connecting-rod eye (P1A2).
9. Reciprocating-piston machine (400) according to any one of claims 6 to 8, characterized in that the bearing bushing (L2) has a groove (N) running centrally along the bearing bushing
outer surface (L2AO), said groove extending away from the connecting-rod eye inner
surface (PA2IO) and having a greater width (NB) and a greater height (NH) than the
web (S).
10. Reciprocating-piston machine (400) according to any one of claims 4 to 9, characterized in that the bearing bushing (L2, L2') is coated with a material (L2M, L2M') that has a low
coefficient of friction.
11. Reciprocating-piston machine (400) according to any one of claims 1 to 10, characterized in that the damping element (L2E, L2E') is injection-moulded into the annular damping space
(DR) and is fully vulcanized.
12. Reciprocating-piston machine (400) according to claim 11, characterized in that the damping element (L2E, L2E') is not vulcanized onto the connecting-rod eye inner
surface (PA2IO, PA2IO') and/or is not vulcanized onto the bearing bushing outer surface
(L2AO, L2AO').
13. Reciprocating-piston machine (400) according to any one of claims 1 to 12, characterized in that the damping element (L2E, L2E'), the connecting-rod eye inner surface (PA2IO, PA2IO')
and the coupling bearing element (L2, L2') are shaped in such a way as to collectively
form a ball-joint-like bearing (LKG, LKG').
14. Reciprocating-piston machine (400) according to any one of claims 1 to 13, characterized in that the connecting-rod eye (P1A2) of the first connecting rod (P1) is arranged between
two of the further connecting-rod eyes (P2A2, P2A2') of the second connecting rod
(P2), and the coupling element (L2B) extends through the three connecting-rod eyes
(P1A2, P2A2, P2A2').
15. Reciprocating-piston machine (400) according to any one of claims 1 to 14,
characterized in that
- the reciprocating-piston machine (400) has a first cylinder (420) and a second cylinder
(410), wherein the first piston (K1) is assigned to the first cylinder (420) and the
second piston (K2) is assigned to the second cylinder (410), and during operation
the pistons (K1, K2) are deflected along a radially oriented cylinder axis (Z) in
a respective cylinder swept volume (411, 421) of the respective cylinder (410, 420),
- the reciprocating-piston machine (400) has a crankshaft (430), which is drivable
during operation and which has a crankshaft journal (432) arranged along a shaft axis
(E) of the crankshaft (430), said shaft axis running eccentrically in relation to
an axially oriented motor axis (A) and perpendicularly in relation to the radially
oriented cylinder axis (Z), and
- the reciprocating-piston machine (400) has a drive shaft coupling (431), which is
oriented along the axially oriented motor axis (A) and which is designed to couple
a drive shaft (501) for driving the crankshaft (432),
- the first connecting rod (P1) runs along a first connecting-rod axis (Pb), which
runs parallel to the radially oriented cylinder axis (Z), and
- the second connecting rod (P2) runs along a second connecting-rod axis (Pa), which
runs parallel to the radially oriented cylinder axis (Z).
16. Reciprocating-piston machine (400) according to claim 15, characterized in that the first connecting rod (P1, P1'), in particular as a drive connecting rod (P1,P1'),
is mounted directly on the crankshaft journal (432) by means of a crankshaft bearing
element (L1) and is movable by means of the crankshaft journal (432), and the second
connecting rod (P2), in particular as a follower connecting rod (P2), is movable by
means of the coupling element (L2B).
17. Reciprocating-piston machine (400) according to claim 15 or 16, characterized in that the connecting rods (P1, P1', P2) are designed in such a way that a maximum deflection
angle of the deflection of the connecting rods (P1,P1', P2) between the first connecting-rod
axis (Pb) and the second connecting-rod axis (Pa) in the direction of a deflection
axis running perpendicular to the cylinder axis (Z) and perpendicular to the motor
axis (A) is at most 14°.
18. Reciprocating-piston machine (400) according to any one of claims 15 to 17,
characterized in that
- the first piston (K1) is held on the first connecting rod (P1,P1') by means of a
piston holder (K11),
- the second connecting rod (P2) is connected to the first connecting rod (P1,P1')
by means of the coupling bearing element (L2) and the coupling element (L2B), and
the second piston (K2) is integrally formed on the second connecting rod (P2) .
19. Reciprocating-piston machine (400) according to any one of claims 15 to 18,
characterized in that the reciprocating-piston machine (400) is formed as a two-stage compressor (400)
having a first and a second compressor stage (401, 402), in particular as a TWIN compressor
(400), wherein:
- the first connecting rod (P1,P1') of the second, in particular (high-pressure) compressor
stage (402) is formed, and/or
- the second connecting rod (P2) of the first, in particular (low-pressure) compressor
stage (401) is formed, wherein the second connecting rod (P2) is mounted directly
on the first connecting rod (P1, P1') by means of the coupling bearing element (L2,
L2') and the coupling element (L2B).
20. Compressed-air supply installation (1001) for operating a pneumatic installation (1002),
in particular an air suspension installation (1002) of a vehicle (2000), preferably
a car (2000), with a compressed-air flow (DL), comprising:
- an air dryer arrangement (100) in a pneumatic main line (200) that pneumatically
connects a compressed-air feed (1) from an air compressor (400) and a compressed-air
connection (2) to the pneumatic installation (1002), and
- a valve arrangement (300), pneumatically connected to the pneumatic main line (200),
for controlling the compressed-air flow (DL) and an air dryer (101) in the pneumatic
main line (200), wherein
- an air compressor (400) comprising a reciprocating-piston machine (400) according
to any one of claims 1 to 19 is connected to the compressed-air feed (1).
21. Compressed-air supply system (1000), comprising a pneumatic installation (1002) and
a compressed-air supply installation (1001) according to claim 20 for operating the
pneumatic installation (1002) with a compressed-air flow (DL), in particular an air
suspension installation (1002) of a vehicle (2000), preferably a car (2000), wherein
the pneumatic main line (200) pneumatically connects a compressed-air feed (1) from
an air compressor (400) comprising a reciprocating-piston machine (400) according
to any one of claims 1 to 19 and a compressed-air connection (2) to the pneumatic
installation (1002).
22. Vehicle (2000), in particular a car (2000), comprising a pneumatic installation (1002),
in particular an air suspension installation (1002), and a compressed-air supply installation
(1001) according to claim 20 for operating the pneumatic installation (1002) with
a compressed-air flow (DL).
23. Method for producing a reciprocating-piston machine (400), in particular a two-stage
or multi-stage piston compressor (400), comprising:
- a first connecting rod (P1,P1'), which is designed to deflect a first piston (K1)
and which has a connecting-rod eye (P1A2, P1A2'), in particular wherein the first
connecting rod (P1,P1') is a drive connecting rod (P1),
- a second connecting rod (P2), which is designed to deflect a second piston (K2)
and which has at least one further connecting-rod eye (P2A2, P2A2'), in particular
wherein the second connecting rod (P2) is a follower connecting rod (P2),
and
- a coupling element (L2B), which in the assembled state extends through the connecting-rod
eye (P1A2, P1A2') and the at least one further connecting-rod eye (P2A2, P2A2') and
about which the first connecting rod (P1,P1') and the second connecting rod (P2) are
rotatable relative to each other,
wherein the method comprises the steps that
a coupling bearing element (L2, L2') is arranged between the coupling element (L2B)
and a connecting-rod eye inner surface (PA2IO, PA2IO') of the connecting-rod eye (P1A2,
P1A2'),
a damping element (L2E, L2E') with elastic damping action is arranged in an annular
damping space (DR) between the coupling bearing element (L2, L2') and the connecting-rod
eye inner surface (PA2IO, PA2IO') of the connecting-rod eye (P1A2, P1A2'), and wherein
the method is characterized by the steps that
the annular damping space (DR) is filled with the damping element (L2E, L2E') in such
a way that a ball-joint configuration, which produces a form fit, is obtained between
the coupling bearing element (L2, L2') and the connecting-rod eye inner surface (PA2IO,
PA2IO') of the connecting-rod eye (P1A2, P1A2').
24. Method according to claim 23, characterized in that the annular damping space (DR) is filled with the damping element (L2E, L2E') in
such a way that at least one of the damping element surfaces (L2E01, L2EO2, L2E01',
L2EO2') of the damping element (L2E, L2E') that bear against the coupling bearing
element (L2, L2') and the connecting-rod eye inner surface (PA2IO, PA2IO') is pressed
inwards by the coupling bearing element (L2, L2') and/or the connecting-rod eye inner
surface (PA2IO, PA2IO').
25. Method according to claim 23 or 24, wherein a web (S) is injection-moulded centrally
along the connecting-rod eye inner surface (PA2IO), said web extending towards the
coupling element (L2).
26. Method according to claim 25, wherein a bearing bushing (L2) is provided as part of
the coupling bearing element (L2), and the bearing bushing (L2) is arranged in the
connecting-rod eye (P1A2) in a manner parallel to an axially oriented motor axis (A)
in such a way that a bearing bushing outer surface (L2AO) of the bearing bushing (L2)
is located opposite the connecting-rod eye inner surface (PA2IO).
27. Method according to claim 26, wherein the bearing bushing (L2) is selected in such
a way that the bearing bushing (L2) has a smaller external diameter (d) than a smallest
internal diameter (D) of the connecting-rod eye (P1A2) that is produced as a result
of the web (S).
28. Method according to claim 26 or 27, wherein, before being arranged in the connecting-rod
eye (P1A2), the bearing bushing (L2) is provided with a groove (N) running centrally
along the bearing bushing outer surface (L2AO), said groove extending away from the
connecting-rod eye inner surface (PA2IO) and having a greater width (NB) and a greater
height (NH) than the web (S).
29. Method according to claim 23 or 24, wherein the coupling bearing element (L2') comprises
a bearing bushing (L2'), which is arranged in the connecting-rod eye (P1A2') in a
manner parallel to an axially oriented motor axis (A) in such a way that a bearing
bushing outer surface (L2AO') of the bearing bushing (L2') is located opposite the
connecting-rod eye inner surface (PA2IO'), and wherein the connecting-rod eye inner
surface (PA2IO')and the bearing bushing outer surface (L2AO') are shaped in such a
way that they each have at least one arcuate surface section (PA2IOA', L2AOA'), which
is domed towards the opposite surface (PA2IO', L2AO') and which extends around the
respective one of the opposite surfaces (PA2IO', L2AO'), in particular the connecting-rod
eye inner surface and the bearing bushing outer surface are convexly curved towards
each other.
30. Method according to claim 29, wherein the damping element (L2E'), having a shape (L2EF')
which is biconcave parallel to the axially oriented motor axis (A) and which nestles
against the connecting-rod eye inner surface (PA2IO') and the bearing bushing outer
surface (L2AO'), is arranged along the annular damping space (DR) between the connecting-rod
eye inner surface (PA2IO') and the bearing bushing outer surface (L2AO').
31. Method according to any one of claims 23 to 30, wherein the damping element (L2E,
L2E') is injection-moulded into the annular damping space (DR) and is fully vulcanized.
32. Method according to claim 31, wherein, when being vulcanized, the damping element
(L2E, L2E') is not vulcanized onto the connecting-rod eye inner surface (PA2IO, PA2IO')
and/or is not vulcanized onto the coupling bearing element (L2, L2').
1. Machine à pistons alternatifs (400), en particulier compresseur à piston à deux étages
ou plus (400), présentant :
- une première bielle (P1, P1') réalisée pour dévier un premier piston (K1) avec un
pied de bielle (P1A2, P1A2'), en particulier dans laquelle la première bielle (P1,
P1') est une bielle d'entraînement (P1, P1'),
- une deuxième bielle (P2) réalisée pour dévier un deuxième piston (K2) avec au moins
un autre pied de bielle (P2A2, P2A2'), en particulier dans laquelle la deuxième bielle
(P2) est une bielle suiveuse (P2),
et
- un élément d'accouplement (L2B) s'étendant à travers le pied de bielle (P1A2, P1A2')
et le au moins un autre pied de bielle (P2A2, P2A2'), autour duquel la première bielle
(P1, P1') et la deuxième bielle (P2) sont mobiles en rotation l'une par rapport à
l'autre,
dans laquelle un élément de palier d'accouplement (L2) est disposé entre l'élément
d'accouplement (L2B) et une surface intérieure de pied de bielle (PA2IO, PA2IO') du
pied de bielle (P1A2, P1A2') et
dans laquelle un élément amortissant (L2E, L2E') à amortissement élastique est disposé
dans un espace annulaire d'amortissement (DR) entre l'élément de palier d'accouplement
(L2, L2') et la surface intérieure de pied de bielle (PA2IO, PA2IO') du pied de bielle
(P1A2, P1A2'),
caractérisée en ce que
l'élément amortissant (L2E, L2E') remplit l'espace annulaire d'amortissement (DR),
de telle sorte qu'une flexibilité sphérique produisant une complémentarité de formes
est créée entre l'élément de palier d'accouplement (L2, L2') et la surface intérieure
de pied de bielle (PA2IO, PA2IO') du pied de bielle (P1A2, P1A2').
2. Machine à pistons alternatifs (400) selon la revendication 1, caractérisée en ce que la flexibilité sphérique produisant une complémentarité de formes est produite entre
l'élément de palier d'accouplement (L2, L2') et la surface intérieure de pied de bielle
(PA2IO, PA2IO'), du fait qu'au moins une des surfaces d'élément amortissant (L2EO1,
L2EO2, L2EO1', L2EO2') de l'élément amortissant (L2E, L2E') s'appliquant sur l'élément
de palier d'accouplement (L2, L2') et la surface intérieure de pied de bielle (PA2IO,
PA2IO') est pressée par l'élément de palier d'accouplement (L2, L2') et/ou la surface
intérieure de pied de bielle (PA2IO, PA2IO').
3. Machine à pistons alternatifs (400) selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que l'élément amortissant (L2E, L2E') remplit l'espace annulaire d'amortissement (DR),
de telle sorte que les forces de maintien (HK) produites par la complémentarité de
formes sont plus importantes que les forces de cisaillement (SK) agissant sur l'élément
amortissant (L2E, L2E') lors du fonctionnement de la machine à pistons alternatifs
(400).
4. Machine à pistons alternatifs (400) selon l'une quelconque des revendications 1 à
3, caractérisée en ce que l'élément de palier d'accouplement (L2, L2') présente un coussinet (L2, L2'), qui
présente une surface extérieure de coussinet (L2AO, L2AO') opposée à la surface intérieure
de pied de bielle (PA2IO, PA2IO').
5. Machine à pistons alternatifs (400) selon la revendication 4,
caractérisée en ce que
- la surface intérieure de pied de bielle (PA2IO') et la surface extérieure de coussinet
(L2AO') présentent respectivement au moins une partie de surface (PA2IOA', L2AOA')
arquée en direction de la surface (PA2IO', L2AO') opposée, bombée, faisant le tour
de la respective des surfaces (PA2IO', L2AO') opposées, en particulier la surface
intérieure de pied de bielle et la surface extérieure de coussinet sont courbées de
manière convexe en direction l'une de l'autre, et
- les surfaces d'élément amortissant (L2EO1', L2EO2') de l'élément amortissant (L2E')
s'appliquant sur l'élément de palier d'accouplement (L2') et la surface intérieure
de pied de bielle (PA2IO') sont pressées par la surface intérieure de pied de bielle
(PA2IO') et la surface extérieure de coussinet (L2AO'), de telle sorte que l'élément
amortissant (L2E') présente une forme biconcave (L2EF') le long de l'espace annulaire
d'amortissement (DR).
6. Machine à pistons alternatifs (400) selon la revendication 4, caractérisée en ce que le pied de bielle (P1A2) présente un élément jointif (S) s'étendant de manière centrale
le long de la surface intérieure de pied de bielle (PA2IO) et s'étendant en direction
de la surface extérieure de coussinet (L2AO) .
7. Machine à pistons alternatifs (400) selon la revendication 6, caractérisée en ce que le coussinet (L2) présente un diamètre extérieur (d) plus petit qu'un diamètre intérieur
(D) du pied de bielle (P1A2) le plus petit produit par l'élément jointif (S).
8. Machine à pistons alternatifs (400) selon la revendication 7, caractérisée en ce que le diamètre extérieur (d) du coussinet (L2) est entre 0,1 % et 10 % plus petit que
le plus petit diamètre intérieur (D) du pied de bielle (P1A2).
9. Machine à pistons alternatifs (400) selon l'une quelconque des revendications 6 à
8, caractérisée en ce que le coussinet (L2) présente une rainure (N) s'étendant de manière centrale le long
de la surface extérieure de coussinet (L2AO), qui s'étend à distance de la surface
intérieure de pied de bielle (PA2IO) et possède une largeur (NB) plus grande et une
hauteur (NH) plus grande que l'élément jointif (S).
10. Machine à pistons alternatifs (400) selon l'une quelconque des revendications 4 à
9, caractérisée en ce que le coussinet (L2, L2') est revêtu d'un matériau (L2M, L2M') avec un faible coefficient
de frottement.
11. Machine à pistons alternatifs (400) selon l'une quelconque des revendications 1 à
10, caractérisée en ce que l'élément amortissant (L2E, L2E') est injecté dans l'espace annulaire d'amortissement
(DR) et complètement vulcanisé.
12. Machine à pistons alternatifs (400) selon la revendication 11, caractérisée en ce que l'élément amortissant (L2E, L2E') n'est pas vulcanisé sur la surface intérieure de
pied de bielle (PA2IO, PA2IO') et/ou pas sur la surface extérieure de coussinet (L2AO,
L2AO').
13. Machine à pistons alternatifs (400) selon l'une quelconque des revendications 1 à
12, caractérisée en ce que l'élément amortissant (L2E, L2E'), la surface intérieure de pied de bielle (PA2IO,
PA2IO') et l'élément de palier d'accouplement (L2, L2') sont formés de telle sorte
qu'ils forment conjointement un palier du type joint à rotule (LKG, LKG').
14. Machine à pistons alternatifs (400) selon l'une quelconque des revendications 1 à
13, caractérisée en ce que le pied de bielle (P1A2) de la première bielle (P1) est disposé entre deux des autres
pieds de bielle (P2A2, P2A2') de la deuxième bielle (P2) et l'élément d'accouplement
(L2B) s'étend à travers les trois pieds de bielle (P1A2, P2A2, P2A2').
15. Machine à pistons alternatifs (400) selon l'une quelconque des revendications 1 à
14,
caractérisée en ce que
- la machine à pistons alternatifs (400) présente un premier cylindre (420) et un
deuxième cylindre (410), dans laquelle le premier piston (K1) est associé au premier
cylindre (420) et le deuxième piston (K2) au deuxième cylindre (410) et lors du fonctionnement
les pistons (K1, K2) sont déviés le long d'un axe de cylindre (Z) orienté radialement
dans une cylindrée (411, 421) respective du cylindre (410, 420) respectif,
- la machine à pistons alternatifs (400) présente un vilebrequin (430) pouvant être
entraîné lors du fonctionnement avec un tourillon de vilebrequin (432), qui est disposé
le long d'un axe d'arbre (E) du vilebrequin (430) s'étendant de manière excentrique
par rapport à un axe de moteur (A) orienté axialement, qui s'étend perpendiculairement
à l'axe de cylindre (Z) orienté radialement, et
- la machine à pistons alternatifs (400) présente un accouplement d'arbre d'entraînement
(431) orienté le long de l'axe de moteur (A) orienté axialement, qui est réalisé pour
l'accouplement d'un arbre d'entraînement (501) pour l'entraînement du vilebrequin
(432),
- la première bielle (P1) s'étend le long d'un premier axe de bielle (Pb) s'étendant
parallèlement à l'axe de cylindre (Z) orienté radialement et
- la deuxième bielle (P2) s'étend le long d'un deuxième axe de bielle (Pa) s'étendant
parallèlement à l'axe de cylindre (Z) orienté radialement.
16. Machine à pistons alternatifs (400) selon la revendication 15, caractérisée en ce que la première bielle (P1, P1'), en particulier en tant que bielle d'entraînement (P1,
P1'), est montée directement sur le tourillon de vilebrequin (432) au moyen d'un élément
de palier de vilebrequin (L1) et est mobile au moyen du tourillon de vilebrequin (432)
et la deuxième bielle (P2), en particulier en tant que bielle suiveuse (P2), est mobile
au moyen de l'élément d'accouplement (L2B).
17. Machine à pistons alternatifs (400) selon la revendication 15 ou 16, caractérisée en ce que les bielles (P1, P1', P2) sont réalisées de telle sorte qu'un angle de déviation
maximal de la déviation des bielles (P1, P1', P2) entre le premier axe de bielle (Pb)
et le deuxième axe de bielle (Pa) en direction d'un axe de déviation s'étendant perpendiculairement
à l'axe de cylindre (Z) et perpendiculairement à l'axe de moteur (A) atteint au maximum
14°.
18. Machine à pistons alternatifs (400) selon l'une quelconque des revendications 15 à
17,
caractérisée en ce que
- le premier piston (K1) est maintenu sur la première bielle (P1, P1') au moyen d'un
support de piston (K11), et
- la deuxième bielle (P2) est reliée à la première bielle (P1, P1') au moyen de l'élément
de palier d'accouplement (L2) et de l'élément d'accouplement (L2B) et le deuxième
piston (K2) est formé sur la deuxième bielle (P2).
19. Machine à pistons alternatifs (400) selon l'une quelconque des revendications 15 à
18,
caractérisée en ce que la machine à pistons alternatifs (400) est formée en tant que compresseur à deux
étages (400) avec un premier et deuxième étage de compresseur (401, 402), en particulier
en tant que compresseur TWIN (400), dans laquelle :
- la première bielle (P1, P1') du deuxième étage de compresseur (en particulier haute
pression) (402) est formée, et/ou
- la deuxième bielle (P2) du premier étage de compresseur (en particulier basse pression)
(401) est formée, dans laquelle la deuxième bielle (P2) est montée directement sur
la première bielle (P1, P1') au moyen de l'élément de palier d'accouplement (L2, L2')
et de l'élément d'accouplement (L2B).
20. Installation d'alimentation en air comprimé (1001) pour faire fonctionner une installation
pneumatique (1002), en particulier une installation de suspension pneumatique (1002)
d'un véhicule (2000), de préférence d'une voiture particulière (2000), avec un écoulement
d'air comprimé (DL), présentant :
- un ensemble de sécheur d'air (100) dans une conduite principale pneumatique (200),
qui relie de manière pneumatique une amenée d'air comprimé (1) à partir d'un compresseur
d'air (400) et un raccord d'air comprimé (2) en direction de l'installation pneumatique
(1002), et
- un ensemble de soupape (300) raccordé de manière pneumatique à la conduite principale
pneumatique (200) pour la commande de l'écoulement d'air comprimé (DL) et un sécheur
d'air (101) dans la conduite principale pneumatique (200), dans laquelle
- un compresseur d'air (400) avec une machine à pistons alternatifs (400) selon l'une
quelconque des revendications 1 à 19 est raccordé à l'amenée d'air comprimé (1).
21. Système d'alimentation en air comprimé (1000) avec une installation pneumatique (1002)
et avec une installation d'alimentation en air comprimé (1001) selon la revendication
20 pour faire fonctionner l'installation pneumatique (1002) avec un écoulement d'air
comprimé (DL), en particulier une installation de suspension pneumatique (1002) d'un
véhicule (2000), de préférence d'une voiture particulière (2000), dans lequel la conduite
principale pneumatique (200) relie de manière pneumatique une amenée d'air comprimé
(1) à partir d'un compresseur d'air (400) à une machine à pistons alternatifs (400)
selon l'une quelconque des revendications 1 à 19 et un raccord d'air comprimé (2)
en direction de l'installation pneumatique (1002).
22. Véhicule (2000), en particulier voiture particulière (2000), avec une installation
pneumatique (1002), en particulier une installation de suspension pneumatique (1002),
et une installation d'alimentation en air comprimé (1001) selon la revendication 20
pour faire fonctionner l'installation pneumatique (1002) avec un écoulement d'air
comprimé (DL).
23. Procédé pour fabriquer une machine à pistons alternatifs (400), en particulier un
compresseur à piston à deux étages ou plus (400), présentant :
- une première bielle (P1, P1') réalisée pour dévier un premier piston (K1) avec un
pied de bielle (P1A2, P1A2'), en particulier dans lequel la première bielle (P1, P1')
est une bielle d'entraînement (P1),
- une deuxième bielle (P2) réalisée pour dévier un deuxième piston (K2) avec au moins
un autre pied de bielle (P2A2, P2A2'), en particulier dans lequel la deuxième bielle
(P2) est une bielle suiveuse (P2),
et
- un élément d'accouplement (L2B) s'étendant dans l'état monté à travers le pied de
bielle (P1A2, P1A2') et le au moins un autre pied de bielle (P2A2, P2A2'), autour
duquel la première bielle (P1, P1') et la deuxième bielle (P2) sont mobiles en rotation
l'une par rapport à l'autre,
dans lequel le procédé comprend les étapes selon lesquelles
un élément de palier d'accouplement (L2, L2') est disposé entre l'élément d'accouplement
(L2B) et une surface intérieure de pied de bielle (PA2IO, PA2IO') du pied de bielle
(P1A2, P1A2') ,
un élément amortissant (L2E, L2E') à amortissement élastique est disposé dans un espace
annulaire d'amortissement (DR) entre l'élément de palier d'accouplement (L2, L2')
et la surface intérieure de pied de bielle (PA2IO, PA2IO') du pied de bielle (P1A2,
P1A2') et dans lequel le procédé est caractérisé par les étapes selon lesquelles
l'espace annulaire d'amortissement (DR) est rempli avec l'élément amortissant (L2E,
L2E'), de telle sorte qu'une flexibilité sphérique produisant une complémentarité
de formes est produite entre l'élément de palier d'accouplement (L2, L2') et la surface
intérieure de pied de bielle (PA2IO, PA2IO') du pied de bielle (P1A2, P1A2').
24. Procédé selon la revendication 23, caractérisé en ce que l'espace annulaire d'amortissement (DR) est rempli avec l'élément amortissant (L2E,
L2E'), de telle sorte qu'au moins une des surfaces d'élément amortissant (L2EO1, L2EO2,
L2EO1', L2EO2') de l'élément amortissant (L2E, L2E') s'appliquant sur l'élément de
palier d'accouplement (L2, L2') et la surface intérieure de pied de bielle (PA2IO,
PA2IO') est pressée par l'élément de palier d'accouplement (L2, L2') et/ou la surface
intérieure de pied de bielle (PA2IO, PA2IO').
25. Procédé selon la revendication 23 ou 24, dans lequel un élément jointif (S), qui s'étend
en direction de l'élément d'accouplement (L2), est moulé par injection de manière
centrale le long de la surface intérieure de pied de bielle (PA2IO).
26. Procédé selon la revendication 25, dans lequel un coussinet (L2) est prévu en tant
que partie de l'élément de palier d'accouplement (L2) et le coussinet (L2) est disposé
dans le pied de bielle (P1A2) parallèlement à un axe de moteur (A) orienté axialement,
de telle sorte qu'une surface extérieure de coussinet (L2AO) du coussinet (L2) est
opposée à la surface intérieure de pied de bielle (PA2IO).
27. Procédé selon la revendication 26, dans lequel le coussinet (L2) est sélectionné de
telle sorte que le coussinet (L2) présente un diamètre extérieur (d) plus petit qu'un
diamètre intérieur (D) du pied de bielle (P1A2) le plus petit produit par l'élément
jointif (S).
28. Procédé selon la revendication 26 ou 27, dans lequel le coussinet (L2) avant la disposition
dans le pied de bielle (P1A2) est pourvu d'une rainure (N) s'étendant de manière centrale
le long de la surface extérieure de coussinet (L2AO), qui s'étend à distance de la
surface intérieure de pied de bielle (PA2IO) et possède une largeur (NB) plus grande
et une hauteur (NH) plus grande que l'élément jointif (S).
29. Procédé selon la revendication 23 ou 24, dans lequel l'élément de palier d'accouplement
(L2') présente un coussinet (L2'), qui est disposé dans le pied de bielle (P1A2')
parallèlement à un axe de moteur (A) orienté axialement, de telle sorte qu'une surface
extérieure de coussinet (L2AO') du coussinet (L2') est opposée à la surface intérieure
de pied de bielle (PA2IO') et dans lequel la surface intérieure de pied de bielle
(PA2IO')et la surface extérieure de coussinet (L2AO') sont formées de telle sorte
qu'elles présentent respectivement au moins une partie de surface (PA2IOA', L2AOA')
arquée en direction de la surface (PA2IO', L2AO') opposée, bombée, faisant le tour
de la respective des surfaces (PA2IO', L2AO') opposées, en particulier la surface
intérieure de pied de bielle et la surface extérieure de coussinet sont courbées de
manière convexe en direction l'une de l'autre.
30. Procédé selon la revendication 29, dans lequel l'élément amortissant (L2E') avec une
forme (L2EF') biconcave parallèlement à l'axe de moteur (A) orienté axialement, s'adaptant
à la surface intérieure de pied de bielle (PA2IO') et à la surface extérieure de coussinet
(L2AO') est disposé le long de l'espace annulaire d'amortissement (DR) entre la surface
intérieure de pied de bielle (PA2IO') et la surface extérieure de coussinet (L2AO').
31. Procédé selon l'une quelconque des revendications 23 à 30, dans lequel l'élément amortissant
(L2E, L2E') est injecté dans l'espace annulaire d'amortissement (DR) et complètement
vulcanisé.
32. Procédé selon la revendication 31, dans lequel l'élément amortissant (L2E, L2E') lors
de la vulcanisation complète n'est pas vulcanisé sur la surface intérieure de pied
de bielle (PA2IO, PA2IO') et/ou pas sur l'élément de palier d'accouplement (L2, L2').