DE102008003032A1 - Pleuel sowie Verfahren zur Bearbeitung eines Pleuelauges - Google Patents

Pleuel sowie Verfahren zur Bearbeitung eines Pleuelauges Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Pleuel insbesondere für den Einsatz in Verbrennungkraftmaschinen, aufweisend einen Pleuelschaft, welcher an seinen Enden jeweils ein bearbeitetes Pleuellager aufweist, wobei ein Pleuellager eine bearbeitete zylindrische Lagerfläche und mindestens eine seitliche Bearbeitungsfläche aufweist und wobei zumindest eine seitliche Bearbeitungsfläche in mindestens einem Teilbereich eine dreidimensional ausgestaltete Bearbeitungsgeometrie aufweist. Weiterhin wird ein Verfahren zur Bearbeitung eines Pleuels angegeben.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Pleuel zum Einsatz in Maschinen sowie ein Verfahren zur Bearbeitung eines Pleuellagers mit einer im Wesentlichen zylinderförmigen Lagerfläche.
  • Bei der Umwandlung translatorischer Bewegungen in rotatorische Bewegungen werden in Maschinen in großem Umfang Pleuel eingesetzt. Die Pleuellager, d. h. die Lagerflächen der radialen Lager, eines Pleuelschaftes sind dabei sehr hoher Belastung ausgesetzt. Insbesondere bei Verbrennungskraftmaschinen, hier vor allem im Kraftfahrzeugbau, sind die Belastbarkeit und die Lebensdauer der Pleuellager wesentlich für die Funktion und die Lebensdauer einer Maschine.
  • Aus der DE 40 17 215 C2 ist eine Vorrichtung zum elektrochemischen Entgraten von Kanten von Pleuelaugen bekannt. Dabei werden die durch das Bohren der so genannten Pleuelaugen, d. h. der Pleuellagerflächen, im Pleuelschaft entstehenden Grate elektrochemisch bearbeitet. Nachteilig ist dabei allerdings weiterhin, dass die Pleuellagerflächen an sich hierdurch keine Steigerung der Belastbarkeit und somit auch eine Erhöhung der Lebensdauern erfahren.
  • Ausgehend vom Stand der Technik liegt der Erfindung somit die Aufgabe zugrunde, ein Pleuel anzugeben, welches eine höhere Belastung und gleichzeitig eine erhöhte Lebensdauer ermöglicht, sowie ein verbessertes Verfahren zur Bearbeitung von höher belastbaren Pleuellagern anzugeben.
  • Die Aufgabe in Bezug auf das anzugebende Pleuel wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. In Bezug auf das anzugebende Verfahren zur Bearbeitung eines Pleuellagers wird die Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 7 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen und der Beschreibung hervor.
  • Die Aufgabe hinsichtlich des anzugebenden Pleuels wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Pleuel, aufweisend einen Pleuelschaft, welcher an seinen Enden jeweils ein bearbeitetes Pleuellager aufweist, wobei ein Pleuellager eine bearbeitete zylindrische Lagerfläche und mindestens eine seitliche Bearbeitungsfläche aufweist, derart ausgestaltet ist, dass zumindest eine seitliche Bearbeitungsfläche eines Pleuellagers in mindestens einem Teilbereich eine dreidimensional ausgestaltete Bearbeitungsgeometrie aufweist.
  • Der Vorteil dieser Erfindung ist, dass durch die dreidimensional ausgestaltete Bearbeitungsgeometrie der seitlichen Bearbeitungsfläche eine wesentlich bessere Versorgung der seitlichen Anlauffläche des Pleuellagers, d. h. der seitlichen Bearbeitungsfläche mit einem Schmiermedium, vorzugsweise Öl, im Betriebzustand erfolgt. Im Vergleich zum Stand der Technik, welcher eine planparallele seitliche Bearbeitung offenbart, resultiert aus der erfindungsgemäßen dreidimensionalen Ausgestaltung der Bearbeitungsfläche eine wesentlich verbesserte Durchfluss des Schmiermediums im tribologisch hoch beanspruchten Pleuellager. Daraus folgt, dass das Pleuellager in vorteilhafter Weise höher belastbar ist.
  • Grundsätzlich erfolgt die Zuführung des Schmiermediums im Pleuellager über eine Bohrung im Lagerzapfen. Durch entsprechenden Schmiermitteldurchsatz werden die zylindrische Lagerfläche und die seitlichen Anlaufflächen des Pleuellagers gekühlt und geschmiert. Im Betriebszustand des Pleuels wird weiterhin auf Grund einer Relativbewegung von der Lagerfläche des Pleuellagers zum Lagerzapfen, welcher vom Pleuellager umschlossen wird, das Schmiermedium im Spalt zwischen Pleuellager und Lagerzapfen ausgetauscht. Bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung des Pleuellagers erfolgt somit eine wesentlich verbesserte Schmierung und Kühlung des Lagers als bei konventioneller planparalleler Bearbeitung. Zusätzlich werden Schmutzpartikel durch den vergrößerten Schmiermitteldurchsatz wesentlich besser aus dem Pleuellager ausgespült. Der Grund für den verbesserten Durchsatz des Schmiermediums liegt darin, dass durch die Ausgestaltung einer dreidimensionalen Bearbeitungsgeometrie das Schmiermedium gezielt und somit wesentlich effektiver aus dem Spalt zwischen Pleuellager und Lagerzapfen geleitet wird. In Abhängigkeit vom konkreten Anwendungsfall ist folglich die dreidimensionale Bearbeitungsgeometrie, als gezielt das Schmiermedium leitende Element, auszugestalten. Unter anderem sind dabei als Randbedingungen das Schmiermedium und somit auch dessen Viskosität zu berücksichtigen, aber auch der Zuführdruck des Schmiermediums, der Werkstoff des Pleuellagers bzw. des Lagerzapfens sowie die Drehzahl der Pleuelstange, auf welcher das Pleuel gelagert ist und die somit wesentlich für die Relativbewegung von der Lagerfläche des Pleuellagers zum Lagerzapfen ist.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen einer beschriebenen dreidimensionalen Bearbeitungsfläche sind beispielsweise eine zylindrische oder kegelförmige Absenkung der seitlichen Bearbeitungsfläche des Pleuellagers, vorteilhaft auch mit einer zur Absenkung und/oder zur Lagerfläche abfallenden Keilfläche kombiniert, wodurch sich die zuvor beschriebenen Vorteile ergeben und das Pleuellager in vorteilhafter Weise höher belastbar ist. Alternativ oder Additiv zu den beschriebenen konkreten dreidimensionalen Ausgestaltungen ist aber prinzipiell jede andere dreidimensionale Freiformfläche, welche als eine, das Schmiermedium leitende, Vertiefung wirkt, in gleicher Art und Weise nutzbar. Insbesondere weist dabei die Vertiefung eine Tiefe von weniger als 10 mm, vorzugsweise von 0,1 mm bis 5 mm auf.
  • Ein weiterer Vorteil der dreidimensionalen Bearbeitungsfläche ist, dass sie ergänzend als Positionierungselement, welches mit einer entsprechenden Positioniervorrichtung zusammenwirkt, bei der Montage der Maschine genutzt werden kann. Durch diese Montagehilfe ist eine vereinfachte, kollisionsfreie und somit prozesssichere Montage gewährleistet.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die bearbeitete Lagerfläche in ihrem Querschnitt geometrisch unrund bearbeitet.
  • Der Vorteil dabei ist, dass durch die im Querschnitt geometrisch unrunde Bearbeitung der Oberflächenkontur der Lagerfläche eine Verspannung der Lagerfläche im Belastungszustand infolge Deformation der Lagerfläche reduziert wird. Damit werden die Belastbarkeit und die Verschleißbeständigkeit der Lagerfläche weiter vorteilhaft gesteigert.
  • Unter einer derartigen geometrisch unrunden Bearbeitungsgeometrie sind dabei nicht rotationssymmetrischen Geometrien bezüglich des geometrischen Mittelpunkts eines Pleuellagers im Querschnitt zu verstehen. Beispielsweise ist darunter eine elliptische, also ovalisierte, Bearbeitungsgeometrie der Lagerfläche zu verstehen.
  • Der Vorteil einer ovalisierten Bearbeitungsgeometrie bei Pleuellagern ist, dass das Pleuelauge derart bearbeitet wird, dass es im Belastungszustand, d. h. im deformierten Zustand infolge definiert wirkender Kräfte, eine im wesentliche rotationssymmetrische Kreisgeometrie aufweist. Im Vergleich zur konventionellen kreisrunden mechanischen Bearbeitung eines Pleuelauges, welches im Belastungszustand unsymmetrisch deformiert wird, wird durch die ovalisierte Bearbeitung ein Pleuellager bzw. eine Lagerfläche gewährleistet, welche eine erheblich höhere Belastbarkeit aufweist und gleichzeitig eine erhöhte Verschleißbeständigkeit aufweist. Die jeweilige Ausgestaltung der ovalisierten Lagerfläche ist abhängig von den im Belastungsfall auftretenden Lagerkräften, allerdings ist die Differenz von Haupt- und Nebenachse einer solchen ovalen Bearbeitungsgeometrie betragsmäßig kleiner als 100 μm, vorzugsweise im Bereich von 0,5 μm bis 50 μm.
  • Für die exakte Lage der unrunden Bearbeitungsgeometrie der Lagerfläche bezüglich des geometrischen Mittelpunkts eines Radiallagers ist der Bereich bzw. sind die Bereiche der Krafteinleitung im Belastungszustand in die Lagerfläche maßgebend. Beispielsweise liegt die kleinere Nebenachse einer ovalisierte Bearbeitungsgeometrie eines Pleuelauges bei einem herkömmlichen Pleuel für eine Verbrennungskraftmaschine in Richtung des Pleuelschafts, d. h. auf der Verbindungslinie der Mittelpunkte der beiden Pleuelaugen.
  • Weitere Vorteile ergeben sich, wenn ein Hauptscheitel des geometrisch ovalisiert bearbeiteten Querschnitts der Lagerfläche im Teilbereich einer dreidimensional ausgestalteten Bearbeitungsgeometrie angeordnet ist. Somit wird im Pleuellager der Austausch des Schmiermediums im Betriebszustand nochmals verbessert, wodurch eine weitere Steigerung der Belastbarkeit des Pleuellagers resultiert.
  • Eine weitere Steigerung der Belastbarkeit und Verschleißbeständigkeit der Lagerfläche wird erreicht, wenn die Lagerfläche in ihrer Breite ballig bearbeitet wird. D. h. durch insbesondere eine konvex bearbeitete Lagerfläche wird eine Verkippung der Lagerfläche relativ zum Lagersitz der zu lagernden Welle im Vergleich zu einer konventionellen planparallelen Ausgestaltung von Lagersitz der Welle und Lagerfläche wesentlich besser ertragbar. Bei konventionellen planparalleler Ausgestaltung führt eine Verkippung im Randbereich der Lagerfläche zu einem Festkörperkontakt von Lagerfläche und Lagersitz, wodurch ein erhöhter Verschleiß der Lagerfläche und des Lagersitzes resultiert, d. h. eine wesentlich geringere Lebensdauer. Bei balliger Bearbeitung der Lagerfläche führt eine Verkippung erst sehr viel später zu einem derartigen Festkörperkontakt von Lagerfläche und Lagersitz. Somit werden die Lebensdauer und damit die Wirtschaftlichkeit insbesondere bei Pleuellagern wesentlich erhöht. Das Maß der balligen Bearbeitung ist dabei im Bereich weniger Mikrometer bis 100 μm, vorzugsweise 1 μm bis 10 μm, herzustellen.
  • Die Aufgabe hinsichtlich des anzugebenden Verfahrens wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass bei der Bearbeitung eines Pleuellagers, wobei zumindest eine Lagerfläche und mindestens eine seitliche Bearbeitungsfläche am Pleuellager bearbeitet werden, die seitliche Bearbeitungsfläche in mindestens einem Teilbereich mit einer dreidimensionalen Bearbeitungsgeometrie ausgestaltet wird. Somit ergeben sich die bereits zuvor hinlänglich beschriebenen Vorteile für das Pleuellager.
  • Die Bearbeitung der seitlichen Bearbeitungsfläche mit einer dreidimensionalen Bearbeitungsgeometrie erfolgt dabei vorteilhafterweise mittels eines mechanischen Bearbeitungsverfahrens, insbesondere Fräsen oder Schleifen. Zu beachten ist dabei allerdings, dass eine mechanische Bearbeitung solcher Flächen und auch bei einer ovalisierten und/oder balligen Bearbeitung der Lagerfläche entsprechend auszugestalten sind. D. h., gegebenenfalls sind entsprechend viele zeit- und kostenaufwendige Bearbeitungsschritte vorzusehen. Für einfachere geometrische Ausgestaltungen wie eine zylindrische Absenkung ist die mechanische Bearbeitung aber entsprechend kostengünstig.
  • Alternativ zur mechanischen Bearbeitung erfolgt die Bearbeitung der seitlichen Bearbeitungsfläche mit einer dreidimensionalen Bearbeitungsgeometrie durch elektrochemisches Abtragen. Der Vorteil dieses Bearbeitungsverfahrens ist, das nahezu jede dreidimensionale Freiformfläche, sofern keine Hinterschneidung in relativer Bewegungsrichtung der Werkzeugelektrode auftritt, herstellbar ist. Gleichzeitig erfolgt eine geometrisch exakte und hochgenaue Bearbeitung.
  • Für die elektrochemische Bearbeitung werden hinlänglich bekannte Vorrichtungen eingesetzt. Das Verfahren der elektrochemischen Bearbeitung (ECM – ElectroChemical Machining) oder auch der weiter entwickelten elektrochemischen Bearbeitung, der so genannten gepulsten elektrochemischen Bearbeitung (PECM – Pulsed ElectroChemical Machining), ist dabei gekennzeichnet dadurch, dass bei der Bearbeitung kein direkter Kontakt zwischen Werkzeug und Bearbeitungsobjekt herrscht. Zur Bearbeitung werden hierbei Werkzeug und Bearbeitungsobjekt relativ zueinander definiert positioniert, so dass sich auf dem Bearbeitungsobjekt die Geometrie des Bearbeitungswerkzeugs abbildet. In alternativer Ausgestaltung erfolgt die Positionierung fest oder beweglich zueinander. Zur Bearbeitung wird zwischen dem Bearbeitungswerkzeug und dem zu bearbeitendes Objekt eine elektrische Spannung angelegt, wobei das Bearbeitungsobjekt als Anode und das Bearbeitungswerkzeug als Kathode geschaltet wird. Für die Bearbeitung wird ein vorhandener Spalt, vorzugsweise kleiner als 1 mm, zwischen Werkzeug (Kathode) und Objekt (Anode) mit einer konventionellen Elektrolytlösung gespült. Der Werkstoffabtrag am Bearbeitungsobjekt erfolgt somit elektrochemisch und der aufgelöste Werkstoff wird als Metallhydroxid von der Elektrolytlösung aus der Bearbeitungszone herausgespült. Das PECM-Verfahren weist eine weitaus geringere Spaltbreite zwischen Werkzeug und Objekt auf, vorzugsweise eine Spaltbreite von 0,01 bis 0,2 mm, und besitzt deshalb eine wesentlich höhere Bearbeitungsgenauigkeit als das ECM-Verfahren. Charakteristisch für das PECM-Verfahren ist noch, dass der Bearbeitungsstrom nicht permanent anliegt, wie beim ECM-Verfahren, sondern als gepulster Strom zugeführt wird. Das Verfahren der elektrochemischen Bearbeitung zeichnet sich weiterhin durch hohe Prozessstabilität aus.
  • Somit wird mittels der elektrochemischen Bearbeitung die Form der Werkzeugelektrode sehr exakt und hochgenau auf das zu bearbeitende elektrisch leitfähige Material übertragen. Die Form der Werkzeugelektrode ist dabei in Abhängigkeit der herzustellenden Bearbeitungsgeometrie auszugestalten. Es wird in der Regel jedoch ein herkömmlicher Elektrodenaufbau verwendet, der eine auf die herzustellende Geometrie ausgelegte spezielle geometrische Ausgestaltung aufweist, beispielsweise die speziell ausgestaltete dreidimensionale Bearbeitungsfläche.
  • Auf Grund des berührungslosen Bearbeitungsverfahrens ist der Werkzeugverschleiß der Elektrode äußert gering, wodurch eine hohe Reproduzierbarkeit des Verfahrens gewährleistet wird.
  • Vorteilhaft ist weiterhin, dass bei dem erfindungsgemäßen Verfahren bei der elektrochemischen Bearbeitung nur ein minimaler Werkstoffabtrag von weniger als 1 mm stattfindet, vorzugsweise im Bereich von 0,001 mm bis 0,1 mm. Weiterhin wird der Materialabtrag, d. h. die Abtragsrate bei der elektrochemischen Bearbeitung, direkt über die im Verfahren angelegte Spannung und/oder durch die Leitfähigkeit der Elektrolytlösung gesteuert, so dass damit die Wirtschaftlichkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens durch kurze Taktzeiten bei gleichzeitig sehr hoher Oberflächenqualität der bearbeiteten Fläche angepasst werden kann. D. h. für eine abzutragende höhere Materialdicke ist eine Elektrolytlösung mit höherer Leitfähigkeit also erhöhtem Salzanteil zu wählen und/oder die angelegte Spannung ist zu erhöhen. Die elektrochemische Bearbeitung von Lagerflächen insbesondere von Pleuellagern wird damit auch für eine Serienfertigung wirtschaftlich. Die Bearbeitungszeit reduziert sich je nach Werkstoffabtrag auf eine Taktzeit von wenigen Sekunden, vorzugsweise bei einem Materialabtrag von 0,1 mm auf unter 10 sec. Durch Parallelbearbeitung mehrerer Bauteile kann diese Taktzeit weiter reduziert werden.
  • In Bezug auf die hochgenaue Bearbeitung des Verfahrens wird diese speziell durch das PECM-Verfahrens weiter vorteilhaft gesteigert, wodurch eine hohe Oberflächenqualität im Bereich von Oberflächenrauheiten RZ kleiner als 5 μm erzielt wird, vorzugsweise RZ im Bereich von 0,5 μm bis 2 μm. Damit wird im Vergleich zur konventionellen mechanischen Bearbeitung eine Oberfläche hergestellt, die wesentlich gleichmäßiger und geglättet ist und damit eine höhere Verschleißbeständigkeit aufweist.
  • Ein weiterer Vorteil des PECM-Verfahrens ist, dass durch entsprechende Ausgestaltung der Elektrode eine hochgenaue und präzise Bearbeitung mit einer Strukturierung der Bearbeitungsoberfläche ermöglicht wird, beispielsweise eine Mikrostrukturierung in Form von Mikroschmierstofftaschen oder definiert ausgerichteten Mikroriefen, wodurch die Verschleißbeständigkeit und Belastbarkeit der Lagerfläche weiter gesteigert wird.
  • Besonders vorteilhaft ist die elektrochemische Bearbeitung in einer erfindungsgemäßen Ausgestaltung des Verfahrens für die geometrisch ovalisierte Bearbeitung des Pleuellagers anwendbar, da wie bereits beschrieben die entsprechende Geometrie durch die Werkzeugelektrode abgebildet wird und somit die ovalisierte Bearbeitung in Kombination mit der dreidimensionalen Bearbeitungsgeometrie der seitlichen Bearbeitungsfläche in einem Bearbeitungsschritt auf einfache Art und reproduzierbare Weise hergestellt wird.
  • In analoger Weise ist das zuvor Beschriebene ebenfalls auf die ballige Bearbeitung der Lagerfläche des Pleuellagers übertragbar.
  • Vorteilhaft ist weiterhin, dass die elektrochemische Bearbeitung für elektrisch leitfähige Materialien ein werkstoffunabhängiges Bearbeitungsverfahren ist. D. h. auch elektrisch leitfähige Materialien bearbeitet werden können, die durch reine mechanische Bearbeitung nur unzureichend oder unter hohem Kostenaufwand auf Endkontur bearbeitbar sind, beispielsweise sehr schwer zerspanbare moderne Eisengusslegierungen wie Vermikulargraphit-Guss (GGV) oder aber bainitisches Gusseisen mit Kugelgraphit (ADI – Austempered Ductile Iron). Diese Legierungen besitzen sehr gute Verschleißeigenschaften und hohe mechanische Festigkeitskennwerte, so dass sie als unbeschichtete Lagerwerkstoffe einsetzbar sind. Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird somit auch eine Verwendung dieser Materialien für ein Pleuel ermöglicht und eine prozesssichere und hochgenaue Bearbeitung derartiger Materialien bei gleichzeitig verbesserter Wirtschaftlichkeit der Bearbeitung gewährleistet.
  • Weitere Gegenstände der Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Lösungen sind in dem nachfolgenden Ausführungsbeispiel erläutert.
  • Für die Fertigung von 4-Zylinder-Ottomotoren für Kraftfahrzeuge werden endkonturnah gegossene Pleuel aus dem Werkstoff ADI mittels des Verfahrens PECM bearbeitet.
  • In einem ersten Verfahrensschritt werden die Pleuelaugen der Pleuellager der Gussteile mechanisch durch Bohren bearbeitet. Anschließend erfolgt die endgültige Bearbeitung der Pleuellager in einem einzigen Bearbeitungsschritt mittels PECM. Die elektrochemische Bearbeitung erfolgt auf einer herkömmlichen hier nicht weiter beschriebenen Vorrichtung zur PECM-Bearbeitung. Die für die Bearbeitung erforderlichen Anschlussmittel zur Aufnahme der Elektroden, zur Stromversorgung, zur definierten Positionierung der Pleuel relativ zu den Elektroden und zur weiteren Prozessteuerung sind hierbei nicht näher erläutert aber selbstverständlich vorhanden.
  • Für die PECM-Bearbeitung des größeren Pleuellagers wird eine Elektrode verwendet, die eine Höhe von 30 mm und eine ovale Grundform aufweist, wobei die Differenz von Hauptachse und Nebenachse betragsmäßig 2 μm beträgt und über die Höhe der Elektrode konstant ist. Ferner schließt sich an den zylindrischen Teil der Elektrode ein scheibenförmiger Teil der Elektrode an, welcher zur Bearbeitung der seitlichen Bearbeitungsfläche des Pleuellagers dient. Dieser scheibenförmige Elektrodenteil weist an zwei Teilbereichen, deren Verbindungslinie im Übergang zum zylindrischen Teil der Elektrode mit der Hauptachse der ovalen Grundform zusammenfällt, eine dreidimensional ausgestaltete Bearbeitungsgeometrie auf. Somit liegt jeweils ein Hauptscheitel der ovalen Grundform in einem Teilbereich mit der dreidimensional ausgestalteten Bearbeitungsgeometrie. Die dreidimensionale Bearbeitungsgeometrie ist dabei ausgestaltet als die Kombination einer Keilfläche mit einem Kreiszylindersegment, wobei die Keilfläche in das Kreiszylindersegment übergeht und die Höhe des Kreiszylindersegments 1,5 mm beträgt.
  • Für die PECM-Bearbeitung des kleineren Pleuellagers wird eine kreisrunde Elektrode verwendet, die eine Höhe von 30 mm aufweist.
  • Durch ihre spezielle Ausgestaltung erzeugen die beschriebenen Elektroden bei der PECM-Bearbeitung am größeren Pleuellager die speziell ausgestaltete dreidimensionale Vertiefung von 1,5 mm an der seitlichen Bearbeitungsfläche und die erforderliche ovalisierte Bearbeitungsgeometrie an der Lagerfläche sowie die kreiszylindrische Lagerfläche des kleineren Pleuellagers.
  • Zur Steigerung der Wirtschaftlichkeit der PECM-Bearbeitung erfolgt die elektrochemische Bearbeitung von vier Pleuel parallel, wozu die Vorrichtung eine entsprechende Anzahl an zuvor beschriebenen Elektroden aufweist.
  • Im Verfahren zur PECM-Bearbeitung werden die vier Pleuel definiert in der Vorrichtung aufgenommen und eingespannt, so dass eine feste Positionierung der Pleuel relativ zu den Elektroden gewährleistet ist. Dabei umschließt jeweils ein kleineres Pleuellager konzentrisch eine beschrieben kreisrunde Elektrode, so dass sich ein umfänglich konstanter Arbeitsspalt von ca. 0,1 mm ergibt. Ein größeres Pleuellager umschließt eine zuvor beschriebene ovalisierte Elektrode. Im Bearbeitungsprozess werden die vier Pleuel mit einem definierten Vorschub um 1,5 mm abgesenkt, so dass die dreidimensionale Vertiefung an der seitlichen Bearbeitungsfläche des größeren Pleuellagers bearbeitet wird. Die Elektrolytlösung, eine gebräuchliche Salzlösung, wird von oben der Bearbeitung unter Umgebungsdruck zugeführt. Die PECM-Bearbeitung findet mit einer Taktzeit von 10 sec statt.
  • Der Verfahrensablauf findet vollautomatisiert statt, so dass nach Beendigung der PECM-Bearbeitung die bearbeiteten Pleuel automatisiert aus der Vorrichtung entnommen werden und weitere neu zu bearbeitende Pleuel in die Vorrichtung eingesetzt werden.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - DE 4017215 C2 [0003]

Claims (11)

  1. Pleuel für den Einsatz in Maschinen, insbesondere Verbrennungskraftmaschinen, aufweisend einen Pleuelschaft, welcher an seinen Enden jeweils ein bearbeitetes Pleuellager aufweist, wobei ein Pleuellager eine bearbeitete zylindrische Lagerfläche und mindestens eine seitliche Bearbeitungsfläche aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine seitliche Bearbeitungsfläche eines Pleuellagers in mindestens einem Teilbereich eine dreidimensional ausgestaltete Bearbeitungsgeometrie aufweist.
  2. Pleuel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Form der dreidimensional ausgestalteten Bearbeitungsgeometrie zumindest eine im Wesentlichen zylinderförmige Absenkung aufweist.
  3. Pleuel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Form der dreidimensional ausgestalteten Bearbeitungsgeometrie zumindest eine im Wesentlichen kegelförmige Absenkung aufweist.
  4. Pleuel nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die bearbeitete Lagerfläche eines Pleuellagers in ihrem Querschnitt geometrisch ovalisiert ausgestaltet ist.
  5. Pleuel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Hauptscheitel des geometrisch ovalisierten Querschnitts der bearbeiteten Lagerfläche im Teilbereich einer dreidimensional ausgestalteten Bearbeitungsgeometrie angeordnet ist.
  6. Pleuel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die bearbeitete Lagerfläche eines Pleuellagers in seiner Breite ballig ausgestaltet ist.
  7. Verfahren zur Bearbeitung eines Pleuellagers, wobei zumindest eine Lagerfläche und mindestens eine seitliche Bearbeitungsfläche am Pleuellager bearbeitet werden, dadurch gekennzeichnet, dass die seitliche Bearbeitungsfläche in mindestens einem Teilbereich mit einer dreidimensionalen Bearbeitungsgeometrie ausgestaltet wird.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Pleuellager elektrochemisch bearbeitet wird.
  9. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Pleuellager mechanisch, vorzugsweise mittels Fräsen und/oder Schleifen, bearbeitet wird.
  10. Verfahren nach Anspruch 7, 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerfläche in ihrem Querschnitt geometrisch ovalisiert bearbeitet wird.
  11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerfläche in ihrer Breite ballig bearbeitet wird.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE4017215C2 (de) 1990-05-29 1992-04-16 Aeg-Elotherm Gmbh, 5630 Remscheid, De

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DE4017215C2 (de) 1990-05-29 1992-04-16 Aeg-Elotherm Gmbh, 5630 Remscheid, De

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