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Kolben.
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nur durch besondere Kolbenhalsteile zusammenhängt, so dass zur Versteifung des sonst übermässig federnden Mantels besondere Verspreizungen zwischen den Führungsteilen des Mantels eingebaut sind. Die Art, wie diese Spreizen zur möglichst innigen Verbindung mit dem Kolbenkörper ausgebildet sind und wie der Kolbenmantel zur Erzielung einer möglichst richtigen Umrissform während des Betriebes zugerichtet ist. bildet den Gegenstand der Erfindung.
Auf der Zeichnung zeigt Fig. 1 die Seitenansicht eines Kolbens nach der Erfindung.
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schnitt durch den Kolben. Fig. 4 ein Schnitt nach der Linie 4-4 in der Fig. 1. Fig. 5 ein Schnitt durch die Spreizen. Fig. 6 die Ansicht einer Spreize vor dem Biegen. Fig. 7 ist eine andere Form der Spreize. Fig. 8 ist eine dritte Form der Spreize, die teilweise fertig gebogen ist. Fig. 9 ist deren Druntersicht im Schnitt. Fig. 10 ist eine der Fig. 8 ähnliche Form einer Spreize. Fig. 11 ein Querschnitt durch sie. Fig. 12 ist eine weitere Spreizenform und Fig. 13 ein Querschnitt durch sie nach dem Biegen.
Der Kolben besteht aus einem Kopfe 22 und einem Mantel. 35. die nur durch die etwas
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In den Halsteilen 23 befinden sich die Kolbenzapfenlager. 3. Sie liegen völlig frei, da der Mantel 25 hier weit ausgeschnitten ist. so dass von ihm nur zwei nach oben ragende Führungsteile 26. 27 stehengeblieben sind, die den grössten Teil des Seitenschubes der Schubstange auf die Zylinderwand übertragen.
Um ihre oberen Enden, die sonst stark federn würden, zu versteifen, sind sie gegenseitig durch ein Paar Spreizen 10 ahgestützt. die sowohl mit ihren Enden in die dort örtlich verstärkten Führungsteile 26, 27 wie auch mit ihrem Mittelteile in
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dehnung wie das Leichtmetall des Kolbens, beispielsweise aus Stahl und haben die Form einer flachen Platte, die unten eine halbkreisförmige Ausnehmung 12, oben einen Vorsprung 11 hat (Fig. 6, 8, 10 und 12). Um beim Gusse des Kolbens die Spreizen am richtigen Platze zu halten, werden sie mit Löchern 21 an den Gusskernen angesteckt.
Erfindungsgemäss sind nun sowohl der Mittelteil der Spreizen wie ihre Enden mit Ausnehmungen versehen, die nur schmale Stege stehen lassen.
Nach den Fig. 8 bis 11 hat der Mittelteil der Spreizen in seinem oberen Vorsprungs 11 zwei quadratische Ausnehmungen 13, die zwischen sich den schmalen Steg 14 belassen und nach oben und unten zu die Stege 15 und 16. Der so gelochte Mittelteil ist dann nach der in der Fig. 8 angedeuteten geraden Linie [-j3 im Winkel abgebogen, wie die Fig. 9 und 11 zeigen.
Nach Fig. 6 sind die Ausnehmungen des Mittelteiles der Spreizen kreisrunde Löcher, drei an der Zahl. Bei grösseren Kolben erhalten sie nach der Fig. 12 eine mehr längliche Gestalt 32.
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u. zw. nach der Linie C-D der Fig. 8. Diese Abbiegung ist entgegengesetzt gerichtet wie die Abbiegung des Mittelteiles der Spreize, wie das die Fig. 9 deutlich zeigt.
Der Kolben wird mit dem Kopfe nach unten, in der Regel in bleibenden Formen
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dann beim Gusse mit Ausnahme der freibleibenden Löcher 21 sämtliche Ausnehmungen 03, 18, 31, 32, 33) aus und verankert so die Spreizen fest mit dem Kolbenhals. 33 und den Führungsteilen 26, 27 des Mantels. Beim Gusse werden zuerst die unten liegenden breiten Stege, 20 vom flüssigen Metall umspült. Wenn dann das Metall in der Form steigt, sich dabei aber auch etwas abkühlt und zähflüssiger geworden ist, fliesst es um die schmäleren Stege-L9.
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im Kolbenhals. Die Vorsprünge 36 dienen zum Festhalten der Spreizen am Kerne beim Gusse.
Bei der geringeren Wärmedehnung der Spreizen gegenüber dem ganzen Kolbenkörper entstehen während der Abkühlung und beim Schrumpfen nach dem Gusse Spannungen. Im Durchmesser A" (Fig. 4) parallel zu den Spreizen kann sich nämlich der Mantel, 3a nicht in demselben Masse zusammenziehen wie senkrecht darauf im Durchmesser M. Gegen den unteren. freien Rand des Mantels zu kommt jedoch diese Wirkung nicht mehr zur Geltung, so dass dieser schon richtigen kreisrunden Querschnitt hat.
Durch die Sägeschnitte, 3S wird der Kopf 22 von den Führungsteilen des Mantels 26. 27 getrennt, so dass sich der Kopf bei der Erhitzung während des Betriebes frei ausdehnen, anderseits aber seine Hitze nicht mehr unmittelbar auf die Führungsteile übertragen kann.
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Mantelrand im Durchmesser M senkrecht darauf etwas zusammenzieht. Mit der Länge der Schlitze 29 wächst die Federung und damit der Längenunterschied der beiden Durchmesser.
Die Verhältnisse werden so gewälhlt, dass der Durchmesser-V etwa um 0#087 mm zunimmt. der Durchmesser M etwa um die Hälfte dieses Masses abnimmt.
Diese Art der Mantelschlitzung hat den Vorteil, dass sie erst nach deni Ferligschleifen vorgenommen zu werden braucht. Die gute Federung des Kolbens verursacht den geringstmöglichen Reibungsverlust. Der Mantel hat im Durchmesser parallel zu den Zapfenlagern ausreichendes Spiel. und auch der obere Rand der Führungsteile kann verhältnismässig lose in den Zylinder eingepasst werden. Durch die gute Federung wischt"der untere Mantelrand die Bohrung des Zylinders auf einen beträchtlichen Teil seines Umfanges ab und verhindert so, dass das Öl an den heissen Teil des Zylinders gelangt.
Im Betriebe dehnt sich der Kopf aus, mit ihm der Kolbenhals und der an diesen anschliessende Mantelteil im Durchmesser-J/. Dadurch verkleinert sich aber der Manteldurchmesser N, so dass dann der Mantel der richtigen Kreisform ganz nahe kommt. Die Stellen. an denen die Spreizenenden ihren Zug auf die Führungsteile übertragen. sind die Stege 3U (Fig. 5) : durch geeignete Wahl der Länge der Umbiegung dieser Enden lässt sich die Gegenwirkung gegen das Schrumpfen der Führungsteile im jeweils gewünschten Sinne beeinflussen.
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Piston.
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connected only by special piston neck parts, so that special bracing between the guide parts of the shell are built in to stiffen the otherwise excessively resilient shell. The way in which these spreaders are designed for the most intimate connection possible with the piston body and how the piston skirt is trimmed to achieve an outline that is as correct as possible during operation. forms the subject of the invention.
In the drawing, Fig. 1 shows the side view of a piston according to the invention.
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cut through the piston. 4 shows a section along the line 4-4 in FIG. 1. FIG. 5 shows a section through the spreaders. 6 shows the view of a spreader before bending. Figure 7 is another form of spreader. Fig. 8 is a third form of the spreader which is partially bent. Fig. 9 is its bottom view in section. FIG. 10 is a form of spreader similar to FIG. 8. Fig. 11 is a cross section through them. Fig. 12 is another spreader shape and Fig. 13 is a cross-section through it after bending.
The piston consists of a head 22 and a jacket. 35. the only by the something
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The piston journal bearings are located in the neck parts 23. 3. They are completely free because the jacket 25 is cut out wide here. so that only two upwardly projecting guide parts 26, 27 have remained, which transfer most of the side thrust of the push rod to the cylinder wall.
In order to stiffen their upper ends, which would otherwise be strongly resilient, they are mutually supported by a pair of spreaders 10. which both with their ends in the locally reinforced guide parts 26, 27 as well as with their middle parts in
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expansion like the light metal of the piston, for example steel and have the shape of a flat plate, which has a semicircular recess 12 at the bottom and a projection 11 at the top (FIGS. 6, 8, 10 and 12). In order to keep the spreaders in place when the piston is cast, they are attached to the casting cores with holes 21.
According to the invention, both the middle part of the spreaders and their ends are provided with recesses which only allow narrow webs to stand.
According to FIGS. 8 to 11, the central part of the spreaders in its upper projection 11 has two square recesses 13, which leave the narrow web 14 between them and up and down to the webs 15 and 16. The central part perforated in this way is then according to the in FIG. 8 indicated straight line [-j3 bent at an angle, as FIGS. 9 and 11 show.
According to Fig. 6, the recesses of the central part of the spreaders are circular holes, three in number. In the case of larger pistons, they are given a more elongated shape 32 according to FIG. 12.
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u. between the line C-D of FIG. 8. This bend is directed in the opposite direction to the bend of the central part of the spreader, as FIG. 9 clearly shows.
The piston is head down, usually in permanent forms
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then all recesses 03, 18, 31, 32, 33) during casting, with the exception of the holes 21 that remain free, and thus anchors the spreaders firmly to the piston neck. 33 and the guide parts 26, 27 of the jacket. During casting, the broad webs 20, 20 lying below, are first washed around by the liquid metal. When the metal rises in the mold, but also cools down a bit and has become more viscous, it flows around the narrower webs-L9.
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in the neck of the flask. The projections 36 serve to hold the spreaders on the core during casting.
With the lower thermal expansion of the spreaders compared to the entire piston body, stresses arise during cooling and when shrinking after casting. In the diameter A ″ (Fig. 4) parallel to the struts, the jacket 3a cannot contract to the same extent as perpendicular to it in the diameter M. However, this effect is no longer effective towards the lower, free edge of the jacket, so that it already has the correct circular cross-section.
Through the saw cuts, 3S the head 22 is separated from the guide parts of the jacket 26, 27 so that the head can expand freely when heated during operation, but on the other hand can no longer transfer its heat directly to the guide parts.
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The edge of the jacket in the diameter M contracts a little vertically. With the length of the slots 29, the suspension and thus the length difference between the two diameters increases.
The ratios are chosen in such a way that the diameter V increases by approximately 0 # 087 mm. the diameter M decreases by about half of this amount.
This type of jacket slitting has the advantage that it only needs to be done after finishing the grinding. The good suspension of the piston causes the lowest possible friction loss. The jacket has sufficient clearance in the diameter parallel to the journal bearings. and the upper edge of the guide parts can also be fitted relatively loosely into the cylinder. Thanks to the good suspension, the lower edge of the casing wipes the cylinder's bore over a considerable part of its circumference, thus preventing the oil from reaching the hot part of the cylinder.
In operation, the head expands, with it the neck of the flask and the adjacent part of the jacket with a diameter of J /. As a result, however, the jacket diameter N is reduced, so that the jacket then comes very close to the correct circular shape. The bodies. where the spreader ends transfer their train to the guide parts. are the webs 3U (Fig. 5): by suitable choice of the length of the bend of these ends, the counteraction against the shrinkage of the guide parts can be influenced in the desired sense.
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