CH375951A - Eisenmetallkolben mit Kolbenring - Google Patents

Description

      Eisenmetallkolben    mit Kolbenring    Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kolben  mit wenigstens einem in einer Umfangsnute liegen  den Kolbenring. Um den Verschleiss insbesondere an  Dieselmotoren herabzumindern, sind     Chromlegie#          rungseinsätze    und     Chroraüberzüge    auf gewissen Flä  chen vorgeschlagen worden, und zwar auf der Kopf  seite des Zylinders, auf der auswechselbaren Zylin  derbüchse, auf  & r     Aussenfl#äche    der Kolbenringe und  sogar auf     den        Seitenflächen    der Kolbenringe.  



  Die genannten konstruktiven Lösungsversuche  waren insofern unbefriedigend, als dabei dir Ring  nuten ziemlich stark abgenützt wurden,<B>-</B> besonders  auf derjenigen Seitenfläche, auf welche der Druck  infolge der Explosionen im Zylinder wirkt. Eine  solche Abnützung vergrössert das seitliche Spiel zwi  schen dem Ring und, der Nute     und    verursacht häufig       Kolbenringbrüche,    was Leitungsverlust,     Riefigwerden     der Zylinderwände und ähnliches zur Folge hat.  



  Gemäss der Erfindung ist wenigstens eine     deer     Seitenflächen der Nute mit einem Hartbelag versehen.  Dieser Belag soll vorzugsweise keine nachfolgende  Wärmebehandlung des Kolbens benötigen, wie es bei  gewissen aufgesprühten Hartbelägen der Fall ist.  



  In der     beiliegende-n    Zeichnung ist ein Ausfüh  rungsbeispiel des. Erfindungsgegenstandes in stark  vergrössertem     Mass#stab    im vertikalen. Schnitt     dar-          gestell#t.     



  In der Zeichnung bezeichnet<B>10</B> den, Kolbenkör  per, der aus einem Eisenmetall besteht und eine zylin  drische Umfangsfläche<B>11</B> und zwei Umfangsnuten 12  aufweist, in welcher<B>je</B> ein federnder Kolbenring<B>13</B>  liegt.<B>Jede</B> Nute 12 besitzt die bekannten parallelen  Seitenflächen 14 und<B>15</B> und eine Bodenfläche<B>16.</B>  Die obere Seitenfläche 14 jeder Nute ist die dem Kol  benkopf<B>17</B> am nächsten gelegene.  



  Die Ringe<B>13</B> dichten in bekannter Art den,     ring-          förnilgen    Raum zwischen, der Kolbenfläche<B>11</B> und    der     Zyl#inderbohrung   <B>18</B> des Motorblockes<B>19</B> ab.  Zur Verschleissminderung ist nun ein elektrolytisch  aufgetragener Chrombelag 20 mindestens auf der  unteren Seitenfläche<B>15</B> einer oder beider Ringnuten  12 vorgesehen. Im vorliegenden, Beispiel weist die  obere Nute 12 diesen Hartbelag nur auf der unteren  Seitenfläche<B>15</B> auf, während die untere Nute den       Harübelag    20 auf beiden Seitenflächen 14 und<B>15</B>  aufweist.  



  Die Dicke des Chrombelages 20 ist am     Endteil     der Nute reduziert, damit durch den normalen Ver  schleiss des Belages, hervorgerufen durch die, Reibung  des Kolbenringes<B>13,</B> keine Gräte, entstehen, die mög  licherweise einen. Ringbruch verursachen könnten.  



  Im weiteren ist die äussere Kante des Chrom  belages 20 abgeschrägt oder gebrochen, damit, bei  Verwendung des Kolbens in einem Verbrennungs  motor mit verchromter Zylinderbohrung, keine  direkte Berührung der Chrombeläge der Nute und  der     Zylinderbohrung    auftreten kann.  



  Der Hartbelag 20 hat eine Dicke von<B>0,075</B> bis  <B>0,25</B> mm.<B>Ob</B> die Bodenfläche<B>16</B> der Nute 12 einen  solchen Belag aufweist oder nicht, ist nicht wesent  lich.  



  Die Materialzusammensetzung der Kolbenringe  kann in weiten Grenzen variieren-, wie auch ein Hart  belag des     Ring-es    vorhanden sein kann oder nicht.  Zum Beispiel kann der Ring<B>13</B> aus, gewöhnlichem,  hartem     Gusseisen        o6er    Stahl bestehen-, oder er kann  Legierungszusätze, wie z. B.

   Nickel oder Chrom oder  einen harten Belag aus     keramischern,    Material"     auf-          wüsen,    um den Ring korrosionsbeständig und     ab-          reibfest    zu machen-.     Die    Härte der Lauffläche.     soll-te     über 40     Rockwellgrad    sein" was durch eine     geeignet,-          Materialzusammensetzung    und nachfolgender Ver  gütung erreicht wird.      Ein Hauptvorteil des beschriebenen Kolbens liegt  in der Tatsache,     dass    der Chrombelag 20 sich auf  dem     Kolben-körper    befindet und nicht auf dem Ring.

    Es ist herausgefunden worden,     dass    der harte     und     spröde Chromüberzug auf den Ringen ihre Elastizität  beeinträchtigt, so     dass    sie nicht zur Montage auf den  Kolben ausgeweitet und     darübergestülpt    werden kön  nen, da sie sonst zerbrechen. Selbst wenn es gelingt,  einen solchen Ring zu montieren, ist seine Lebens  dauer bei den stark beanspruchten Dieselmotoren ge  wöhnlich kurz.  



  Zudem kann der Chrombelag 20 dazu verwendet  sein, um abgenutzten Ringnuten wieder ihre     urspräng-          lichen    Abmessungen und Oberflächengüte zurück  zugeben. Auch kann ein solcher Belag<B>beim</B> Betrieb  nicht lose werden, noch den Wärmeübergang vom  Kolben zu den Ringen und daher zu den Zylinder  wänden behindern, wie es bei losen, nicht     mit    dem  Kolben verbundenen Metalleinsätzen. der Fall, ist. Zu  dem verringert er nicht wesentlich die Breite der  Nuten 12, in welche der     Kolben#ring   <B>13</B> hineinpassen       muss,    so     dass    der nutzbare Querschnitt und damit die       ,keit    des Ringes nicht verkleinert wird.  



  Festig  Die Herstellung des     Chrornüberzuges,    geht nach  einem elektrolytischen,     Metallisierungsverfahren.    Es  kann nötig sein,     Grundierungsbeläge    aus Kupfer,       Nitkel    oder Nichteisenmetallen aufzutragen, um die  Haftung des harten, glatten oder porösen Chrom  belages zu erhöhen.

Claims (1)

1. <B>PATENTANSPRUCH</B> I Eisenmetallkolben mit weniastens einem in einer <B>C</B> Umfangsnute liegenden Kolbenring, dadurch gekenn- im zeichnet, dass wenigstens eine der Seitenflächen der Nute mit einem Hartbelag versehen ist. <B>UNTERANSPRÜCHE</B> <B>1.</B> Eisenmetallkölben nach Patentanspruch<B>1,</B> da durch gekennzeichnet, dass der Hartbelag aus elektro lytisch aufgetragenem Chrom besteht.

   2. Eisenmetallkolben nach Unteranspruch<B>1,</B> da durch gekennzeichnet, dass der Ring aus einer Eisen legierung mit einer Härte besteht, welche 40 Rock- wellgrad übersteigt. <B>3.</B> Eisemnetallkolben nach Unteranspruch<B>1,</B> da durch gekennzeichnet, dass der Ring aus einer Eisen legierung mit Chrom oder Nickel besteht. 4. Eisenmetallkolben nach Unteranspruch<B>1,</B> da durch gekennzeichnet, dass dtr Ring mit einem Hart belag versehen, ist.

   <B>5.</B> Eisenmetallkolben nach Patentanspruch<B>1,</B> da durch gekennzeichnet, dass mindestens eine der Kol- benringnuten parallele Seitenflächen aufweist. <B>6.</B> Eisenmetallkolben nach Unteranspruch<B>5,</B> da durch gekennzeichnet, dass der Hartbelag elektroly tisch aufgetragenes Chrom mit einer Schichtdicke von <B>0,075</B> bis<B>0,25</B> mm ist.

   <B>7.</B> Eisenmetallkolben nach Patentanspruch<B>1,</B> da durch gekennzeichnet, dass die Dicke des Hartbelages am inneren Endteil der Nute reduziert ist, damit die Bildung von Gräten, bedingt durch den normalen Verschleiss des Hartbelages, verhindert wird. <B>PATENTANSPRUCH</B> II Verwendung dhäs Eisenmetallkolbens nach Patent anspruch I in einem Verbrennungsmotor, dessen Treibstoff viel Schwefel enthält, dadurch gekennzeich net, dass ein Chrombelag auf derjenigen Seitenfläche der Nute vorgesehen ist, die beim Betrieb des Motors der grösseren Druckbeanspruchung unterworfen ist.

   <B>UNTERANSPRÜCHE</B> <B>8.</B> Verwendung nach Patentanspruch<B>11,</B> dadurch gekennzeichnet, dass der Ring aus Gusseisen oder Stahl besteht. <B>9.</B> Verwendung nach Patentanspruch II in einem Verbrennungsmotor mit verchromter Zylinderboh rung, dadurch gekennzeichnet, dass die äussere Kante des Chrombelages in der Nute abgeschrägt ist, damit ,sich die Chrombeläge der Nute und der Zylinderboh rung nicht berühren. <B>10.</B> Verwendung nach Patentanspruch<B>11,</B> dadurch gekennzeichnet, dass der Ring aus -einer Chromnickel- legierung besteht.

   <B>11.</B> Verwendung nach Patentanspruch II, dadurch aekennzeichnet, dass der Ring aus einer Chromeisen- t' legierung besteht.