CH134721A - Kolbenstange, insbesondere für doppeltwirkende Brennkraftmaschinen. - Google Patents
Kolbenstange, insbesondere für doppeltwirkende Brennkraftmaschinen.Info
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
- F02F3/00—Pistons
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B75/00—Other engines
- F02B75/002—Double acting engines
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Description
Kolbenstange, insbesondere für doppeltwirkende Brennkraftmaschinen. Bei doppeltwirkenden BrennkraftmaseIii- nen wird das Kühlmittel für den Kolben durch die Kolbenstange zu- und abgeleitet. Es hat dies zur Folge, dass das Kühlmittel nicht nur den Kolben, sondern auch die Kolbenstange kühlt. Die Kühlung der Kol benstange hat jedoch den Nachteil, das Ma terial Ader Kolbenstange starken Wärme spannungen auszusetzten, weil die Tempe ratur der innern Fasern der Kolbenstange beträchtlich tiefer wird als diejenige der äussern Fasern, so class sieh -die äussern Teile der Kolbenstange stärker ausdehnen möch ten als die innern Teile. Die Folge davon ist, dass die innern Fasern auf Zug und die äussern Fasern auf Druck beansprucht wer den. Die daraus entstehenden Spannungen nehmen namentlich dort beträchtliche Werte an, wo #die Kolbenstange mit den hocher hitzten Gasen im Verbrennungsraum in un mittelbare Berührung kommt. Im mittleren Teil der Kölbenstange werden die in-nern Fasern der Kolbenstange beispielsweise<B>70'</B> <B>C</B> und die äussern Fasern 120<B>' C</B> -warm sein. Der Temperaturuntersehied zwischen den innern und den äussern Fasern beträgt so mit<B>50' Q</B> was noch durchaus zulässige Wärmespannungen ergibt. Zunächst dem Kolben aber, also, da wo die Kolbenstange den höchsten Temperaturen ausgesetzt ist, werden die äussern Fasern eine Temperatur von beispielsweise<B>300' C,</B> die innern Fasern -dagegen eine Temperatur von<B>90' C</B> an nehmen. Der Temperaturunterschied zwi schen den äussern und in den innern Fasern der Kolbenstange beträgt also an dieser Stelle 210'<B>C.</B> Ein so gross-er Temperatur unterschied ruft aber schon ganz beträeht- liche Wärmespannungen hervor Die Erfindung bezweckt nun, die Tem peraturunterschiede und die Wärmespan nungen in der Kolbenstange Jiera)bzumindern. Gemäss der Erfindung ist die vom Kühl mittel durchflossene Bohrung der Kolben stange im Bereich mindestens eines Teils -des Verbrennungsraumes mit mindestens einer Erweiterung versehen. ,Auf der Zeichnung sind einige Ausfüh rungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes gezeigt. ZD Fig. <B>1</B> ist ein Teil eines Längsselinittes durch den Zylinder, den Kolben und die Kolbenstange einer Brennkraftmaschine; die --Fig. 2 bis<B>7</B> zeigen einige Kolben stangen gemäss der Erfindung; Fig. <B>8</B> ist ein Querschnitt zu Fig. <B>7.</B> Gemäss Fig. <B>1</B> ist im Zylinder<B>1</B> einer vertikalen doppeltwirkenden Brennkraftma- schine mit dem obern Zyliuderdeckel 2 und dem untern Zylinderdeckel<B>3</B> ein Kolben 4 angeordnet, dessen Kolbenstange<B>5</B> durch den untern Zylinderdeckel<B>3</B> hindurchge führt ist. Der Raum<B>6</B> dient zur Aufnahme .der #Stopfbüchsenpaeliung. Die Bohrung<B>7</B> der Kolbenstange und das Rohr<B>8</B> darin dienen der Zu- und Ableitung des Kolben kühlwassers. Die Bohrung der Kolbenstange weist auf der Strecke<B>A</B> den Durchmesser a auf. Auf der Strecke B beim Kolben ist der Durchmesser der Bohrung auf den Wert<B>b</B> erweitert. Die Erweiterung der Kolbenstangen- bohrung erhöht bei den Ausführungsbei spielen gemäss Fig. 1--4 und<B>6-8</B> die Wir kung des Külilmittels auf die äussern Fasern der Kolbenstauge. Infolgedessen werden die äussern Fasern der Külbenstange anstatt <B>300 ' C</B> wie bisher, beispielsweise nur noch 200'<B>C</B> warm sein, während: die Temperatur der innern Fasern zirka<B>95 ' C</B> ist, so dass der Temperaturunterschied zwischen den äussern und den innern Fasern -der Kolbenstange nur noch'105 <B>'</B> beträgt Die Wärmespannuugen in der Kolbenstange werden dementsprechend nur noch halb so gross sein, als wenn die rung der Kolbenstange keine Erweite-rung besitzen würde. Naossh Fig. 2 ist auf das Zuführungsrohr <B>8</B> für das Kühlmittel im Bereich der Erwei terung'<B>9</B> ein Staukörper<B>11</B> aufgesetzt. Dieser kann zum Beispiel aus Aluminium bestehen und mit dem Zuführungsrolir <B>8</B> ver- niAet, ver#ehraubt oder verlötet sein. Durch den Staubkörper<B>11</B> wird die Gesellwindig- keit des Kühlmittels erhöht, wodurch die In- tensität der Kühlung der Kolbenstange in der Erweiteruno, verstärkt wird. Dieselbe Wirkung ist bei der in Fig. <B>3</B> dargestellten Ausführungsform durch eine Erweiterung 12 des Zuführungsrohres <B>8</B> in der Erweiterung der Kolbenstange erzielt. Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 ist die Kolbensta.noenbohruno- an mehreren Stel len erweitert, so dass Rippen<B>13</B> gebildet sind; durch diese wird die Oberfläche der innern Wandung der Kolbenstange ver grössert und das Kühlmittel veranlasst im Gebiete der Rippen<B>13</B> eine wirbelnde Strö- inung anzunehmen. Beides erhöht den Wärmeübergang von der 1-(-olbensfange zum Kühlmittel. Beim Ausführunosbeispiel nach Fi--. <B>5</B> ist die Bohrung der Kolbenstange bei der Erweiterung<B>9</B> mit einem Rohr 14 ausge kleidet, so dass das Külihnittel im Gebiet der Erweiterum, <B>9</B> mit der Kolbensta-noenwan- .dung nicht in Berührung kommt. Infolge- #dessen wird die Wandung der Kolbenstange an dieser Stelle vor der Bespftlung -des Kühlmittels ueschützt eine höhere Tempera tur annehmen und der Temperaturunter schied zwischen den innern und den äussern Fasern wird kleiner sein, als wenn das Innere der Kolbenstange an der Erweiterung vom Kühlwasser bespült wird. Es wird also, auch dadurch eine Verkleinerung der Wärme spannungen erzielt. Das 'Rohr 14 kann aus einem wärmeisolierenden Stoff 'bestehen. Der Ringraum zwischen dem Rohr 14 und der Kolbenstange kann einen wärmeleitenden Stoff, zum Beispiel Aluminiumspäne ent halten. Nach Fig. <B>6</B> ist die Erweiterung als schraubenlinienförmige Nut ausgebildet und auf dem Zufuhrrohr <B>8</B> sitzt ein iStaukörper <B>11,</B> der mit der Nut einen schraubenförmig gewundenen Kanal<B>15</B> für den Abfluss des Kühlwassers bildet. Infolge des schrauben förmig gewundenen Kanals<B>15</B> erstreckt sieh die Kühlwirkung des Kühlwassers tief in die Wandungen der Kolbenstange hinein. Nach den Fig. <B>7</B> und<B>8</B> sind in der Erweite rung<B>9</B> achsiale Rippen<B>16</B> angeordnet. Da durch werden die Festigkeit der Kolben- stange und eder Wärmeübergano, von der Kolbenstange zum Kühlmittel erhöht. Die Strecke B auf welcher die Kolben- stangenbollrung erweitert ist, kann natürlich kürzer oder länger sein, als bei den auf der Zeichnung dargestellten Ausführungen. Das Rohr<B>8</B> kann anstatt der Zuführunu des Kühlmittels zum Kolben zu dienen, zu dessen Ableitung verwendet werden. Die Zu führung erfolgt in diesem Falle zweckmässig durch den Kanal zwischen dem Rohr<B>8</B> und der Kolbenstange. Die Verhältnisse -werden besonders oün- stig, wenn der Durchmesser<B>b</B> der erwe iter- ten Bohrung<B>7</B> gleich oder grösser als<B>die</B> Hälfte des Kolbenstangendurchmessers ge wählt wird, so dass die Wandstärke der Kolbenstange an dieser Stelle ein Viertel des Kolbenstangendurchmessers oder weniger beträgt.
Claims (1)
- PATENTANSPRUCII: Kalbensta.nge, insbesondere für doppelt- wirkende Brennkraftmaschinen, dadurch ge kennzeichnet, dass sie eine von einem Kühl mittel durchflossene Bohrun,-,- besitzt, die im Bereich mindestens ein-es Teils !des Verbren nungsraumes mit mindestens einer Erweite rung versehen ist.UNTERANSPRüCHB, <B>1.</B> Kolbenstange nach Patentanspruch, da- :durch gekennzeichnet, dass die Wand stärke der Kolbenstange im Bereich der Erweiterung 'höchstens ein Viertel des äussern Kolbenstanoendurchmessers be trägt. 2. Kolbenstange nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass Mittel vorge sehen sind, den lichten Querschnitt der Kolbenstangenbohrung im Bereiche der Erweiterung<B>zu</B> verkleinern.<B>3.</B> Kolbenstange nach Unteranspruch 2, da- .durch gekennzeichnet., dass in der Kolben- stangenbolirung ein Rohr<B>(8)</B> angeordnet und im Bereich ihrer Erweiterung er weitert ist. 4. Kolbenstance nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Bohrung der Kolbenstange bei der Erweiterung mit einem Isolierrohr (14) ausgekleidet ist,,daz dort die Kolbenstange vor -der Be- spülung des Kühlmittels schützt.<B>5.</B> Kolbenstange nach Unteransprueh 4, da durch aekennzeichnet, dass das Rohr (14) aus einem warmeisolierenden Stoff be stellt.<B>6.</B> Kolbenstange nach Unferanspruch 4, da- dureh gekennzeichnet, dass der Hohlraum zwischen der Kolbenstange und dem Rohr (14) einen wärmeleitenden Stoff enthält <B>7.</B> Kolbenstange nach Patentanspruch, cla- durch cekennzeichnet, dass die Erweite rung der Kolbenstangenbohrung als schraubenlinienfürmige Nut ausgebildet ist.<B>8.</B> Kolbenstange nach Unteranspruch<B>7,</B> da- .durch gekennzeichnet, dass die Kolben- stangenbohrung in der Erweiterung mit einem Staukörper<B>(11)</B> -versehen ist, der art, dass zwischen dem Staukörper<B>(11)</B> und der Kolbenstangenwandung ein schraubenförmig gewundener Kanal ge bildet ist. <B>9.</B> Kolbenstange nach Patentanspruch, ge kennzeichnet durch aclisiale Rippen<B>(16)</B> in der Erweiterung der Kolbenstangen- bohrung.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CH134721T | 1928-07-02 |
Publications (1)
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CH134721A true CH134721A (de) | 1929-08-15 |
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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CH134721D CH134721A (de) | 1928-07-02 | 1928-07-02 | Kolbenstange, insbesondere für doppeltwirkende Brennkraftmaschinen. |
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Country | Link |
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CH (1) | CH134721A (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102014201473A1 (de) * | 2014-01-28 | 2015-07-30 | Neuman & Esser Gmbh & Co. Kg | Kolbenstange für kolbenkompressoren und kolbenkompressor |
-
1928
- 1928-07-02 CH CH134721D patent/CH134721A/de unknown
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102014201473A1 (de) * | 2014-01-28 | 2015-07-30 | Neuman & Esser Gmbh & Co. Kg | Kolbenstange für kolbenkompressoren und kolbenkompressor |
US9869312B2 (en) | 2014-01-28 | 2018-01-16 | Neuman & Esser Gmbh & Co. Kg | Piston rod for a piston compressor, and the piston compressor |
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