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Bei Zylinderdeckeln für Brennkraftmaschinen treten während des Betriebes häufig Risse auf, die nicht durch unrichtige Formgebung hervorgerufen werden. Die Ursache ist vielmehr auf die Wahl des Baustoffes zurückzuführen, durch den auch die Form des Zylinderdeckels beeinflusst wird. So müssen bei Herstellung des Deckels aus Gusseisen die Wandungen bei grossen Zylinderabmessungen der geringen Zug-und Biegungsfestigkeit wegen sehr kräftig gehalten werden, was zur Folge hat, dass die dem Verbrennungsraum zugekehrten Wandungen im Betriebe sehr hohe Wärmegrade annehmen, während die übrigen wassergekühlten Wandungen weniger heiss werden. Die dadurch entstehenden Wärmespannungen führen oft in kurzer Zeit zu Rissbildungen.
Auch Deckel aus Stahlguss waren den Beanspruchungen nicht dauernd gewachsen und sind auch wegen häufiger Fehlstellen im Guss zu beanstanden. Der letztere Nachteil haftet zwar Bronzegussdeckeln nicht an, aber sie sind teuer und halten hohen Wärmebeanspruchungen auch nicht stand.
Man ging deshalb zu Deckeln über, die aus Flusseisenteilen zusammengeschweisst wurden. Hiebei konnten die den Verbrennungsgasen ausgesetzten Deckelteile infolge der hohen Festigkeit des Baustoffes bedeutend dünnwandiger ausgeführt werden wie bei den gegossenen Deckeln, so dass ihre Erwärmung bedeutend geringer wurde. Die Zusammenfassung der Flusseisenteüe geschah hiebei durch Schweissen.
Es hat sich jedoch herausgestellt, dass solche Schweissnähte nicht dicht zu halten sind, ferner auch Spannungen durch das Schweissen in den Deckel hineinkommen. Die Schweisserei bedingt ferner, dass man in der Auswahl des Werkstoffes, aus dem die Zylinder hergestellt werden sollen, sehr beschränkt ist.
Die Erfindung bezieht sich nun auf Zylinderdeckel für Brennkraftmaschinen, die aus gewalzten oder gepressten Teilen zusammengesetzt sind, und besteht darin, dass diese Teile unter hohem Druck in dichte Berührung miteinander gebracht und durch Hartlöten verbunden sind. Die Bestandteile des
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empfindlich sind und trotzdem grosse Festigkeit besitzen. Vor allem aber gestattet das Lötverfahren neben der Verwendung von dünnen Wänden, wie beim Schweissverfahren, dass dauernd dichte Verbindungen der einzelnen Teile erreicht und bei der Herstellung des Deckels keinerlei Spannungen im Deckel hervorgerufen werden.
Als Baustoff kann beispielsweise Flusseisen, Stahl oder Kupfer oder eine Verbindung dieser Baustoffe in Betracht kommen. So können z. B. diejenigen Wandungen, die der grössten Hitze ausgesetzt sind, aus einem Baustoff von hoher Wärmeleitfähigkeit ; z. B. Kupfer, hergestellt werden, während für die weniger durch Hitze beanspruchten Teile Baustoffe hoher Festigkeit, z. B. Flusseisen odes Stahlguss, Verwendung finden können. Hiebei werden die am meisten durch Hitze beanspruchten Teile möglichst dünnwandig ausgeführt, während die andern Teile den auftretenden Kräften entsprechend starkwandig sind.
Das Lötverfahren selbst erfolgt am besten durch Einführung eines geeigneten Metalles zwischen die durch starken Druck in dichte Berührung gebrachten Flächen mittels Erhitzens in einer reduzierenden Atmosphäre, so dass durch Kapillarwirkung das Lot in die Zwischenfugen hineingezogen wird. Nach erfolgter Lötung und Abkühlung werden die Teile dann von dem Pressdruck befreit, so dass eine spannungsfreie Verbindung der Einzelteile hergestellt ist.
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Die Zeichnung zeigt eine beispielsweise Ausführung der Erfindung, u. zw. stellen die Fig. 1 und 2 Längsschnitte durch zwei in verschiedener Weise zusammengesetzte Zylinderdeckel dar, während Fig. 3 einen Querschnitt nach der Linie -B der Fig. 1 veranschaulicht.
Gemäss der Ausführung nach Fig. 1 ist der Zylinderdeckel aus einem rohrförmigen Teil a, einer unteren nach dem Zylinderinnern zu gerichteten Scheibe b, einem oberen Abschlussdeckel c und einem Flanschenring d zusammengesetzt. Zur Versteifung und zur Führung des durch die Bohrung e ein-und durch die Bohrung f austretenden Kühlwassers sind zwischen den Scheiben b und c Rippen angeordnet, die in der Mitte an einer Hülse h befestigt sind, die entweder zur Einführung des Brennstoffventils oder als Stopfbüchsengehäuse für die Kolbenstange dient.
Die zweite Hülse i dient beispielsweise als Gehäuse für ein Anlassventil. k ist ein ebenso wie der Flanschenring d mit Schrumpf aufgesetzter Ring, der dazu dient, die einzelnen Teile am unteren Ende des Ventildeckels während des Lötvorganges zusammenzupressen und der nach erfolgter Lötung und Abkühlung wieder entfernt wird.
Gemäss Fig. 2 besteht die Seitenwandung und die untere Abschlussscheibe des Deckels aus einem Stück, an dem die übrigen Teile dann durch Löten befestigt werden. Die Lötung selbst kann entweder von aussen oder auch nach vorhergehender Befestigung des als Lot dienenden Metallstreifens an den in Frage kommenden Teilen nach Zusammensetzung der Teile von innen erfolgen.
Ebenso wie bei Zylinderdeckeln kann die Erfindung auch bei hohlen Kolbenköpfen Anwendung finden.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Aus gewalzten oder gepressten Teilen zusammengesetzter Zylinderdeckel für Brennkraftmaschinen, dadurch gekennzeichnet, dass die unter hohem Druck in dichte Berührung miteinander gebrachte Teile durch Hartlöten verbunden sind.