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Gepresster Kolben, insbesondere für Brennkraftmasehinen.
Gegenstand der Erfindung ist ein gepresster Kolben, insbesondere für Brennkraftmaschinen, bei welchem Abstützungen vorgesehen sind, die sieh von den Bolzennaben aus zum Kolbenboden erstrecken.
Mit der Forderung nach höchster Sehnelläufigkeit, also höchster Arbeitsleistung bei geringstem Gewicht des Motors, wird auch eine weitestgehende Gewichtsverminderung der bewegten Massen verlangt. Wenn man berücksichtigt, dass z. B. bei 6000 Umdrehungen in der Minute der Kolben je Sekunde 100mal auf und ab geht, dann ist auch die im Leiehtmetallkolbenbau immer wieder gestellte Forderung noch äusserster Gewiehtsverminderung erklärlich.
Darüber hinaus werden auch durch den Übergang zur Hoehverdiehtung erhöhte Ansprüche an die Festigkeit des Kolbenwerkstoffes und damit an den Gefügeaufbau gestellt. Es ist bekannt, dass ein Kolben von mittlerem Durchmesser Drücke bis über 1000 kg auszuhalten hat, und dieser Umstand erfordert eine bis ins kleinste durchdachte Kolbengestaltung. Der Kolben muss an sich kräftig gebaut sein, und eine Gewichtsverminderung darf nicht die Verringerung der Festigkeitseigenschaften zur Folge haben. Daher strebt man ein festes, lunker-und porenfreies Werkstoffgefüge mit guter Festigkeit und Wärmeleitfähigkeit an und sucht in bezug auf den statischen Aufbau des Kolbens zweckmässige Abstützungen zwischen den Bolzennaben und dem Kolbenboden vorzusehen.
Der ersten Forderung entspricht im allgemeinen der unter hohem Druck erzeugte Presskolben, der im Kokillenguss hergestellten Leiehtmetallkolben an Festigkeit und Härte überlegen ist.
Nun bringt das Verfahren des Pressens von Motorkolben es mit sich, dass als Verbindung zwischen den Bolzennaben und dem Kolbenboden eine blockartige Überbrüekung verbleibt, die insbesondere bei Kolben grossen Durchmessers wegen der damit verbundenen Gewichtsvermehrung nachteilig ist. Auch geben diese Verbindungsblöeke Anlass zu unerwünschten Wärmestauungen, die auch im Betriebe Verformungen des Kolbenkörpers zur Folge haben können, so dass Passung und Lauf des Kolbens im Zylinder beeinträchtigt werden.
Um hier Abhilfe zu schaffen, hat man oberhalb der Bolzennaben an der Breitseite der blockartigen Überbrückungen muldenförmige Ausfräsungen bzw. Ausdrehungen vorgenommen, so dass lediglich eine mit der äusseren Breitseite an die Mantelwandung anschliessende, versteifende Rippe verblieb. Damit wurde jegliche sich über die ganze Länge der Naben erstreckende Abstützung gegen den Kolbenboden verhindert, und die beim Pressvorgang erhaltene und das feste Gefüge ergebende Längsfaserung des Werkstoffes gerade dort zerschnitten, wo sie am meisten beansprucht werden sollte.
Ausserdem ergibt sich eine schlechtere Wärmeableitung vom Kolbenboden über die Naben zur Pleuelstange bzw. an das Spritzöl im Kurbelgehäuse.
Nach der Erfindung werden nun, um diese Nachteile zu vermeiden, an den Schmalseiten der die Bolzennaben mit dem Kolbenboden verbindenden Werkstoffblöeke Ausfräsungen vorgesehen, derart, dass eine Rippe verbleibt, die sich vorzugsweise sowohl am Übergang zum Kolbenmantel als auch an den inneren Nabenenden verbreitert und dadurch einen angenähert Doppel-T-förmigen Querschnitt erhält. Auf diese Weise wird eine hinsichtlich der statischen Anordnung, der Wärmeübertragung und der örtlichen Ausdehnungsverhältnisse äusserst vorteilhafte Verbindung zwischen den Naben und dem Kolbenboden geschaffen, welche auch die Forderung nach Gewichtsverminderung bestens erfüllt.
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In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise veranschaulicht. Fig. 1 zeigt einen durch die Längsachse des Kolbens geführten Längsschnitt und Fig. 2 ist ein Querschnitt nach Linie I-I.
Der gepresste Kolben 1 zeigt im unbearbeiteten Zustand eine von jeder Bolzennabe 2 zum Kolben- boden verlaufende bloekartige Verbindung, deren Umriss bzw. Querschnitt in den Abbildungen durch strichpunktierte Linien angedeutet ist. Mittels eines Fräsers werden nun an den Schmalseiten der die
Naben mit dem Boden verbindenden Werkstoffblöeke die mit 3 bezeichneten Teile herausgearbeitet, so dass nur in der Mittenebene der Naben je eine sich über die ganze Nabenlänge erstreckende Rippe 4 von angenähert doppel-T-förmigem Querschnitt verbleibt.