DE1100407B

DE1100407B - Ungeschlitzter Vollschaftskolben aus Leichtmetall, insbesondere fuer Dieselmotore

Info

Publication number: DE1100407B
Application number: DEA31454A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Alfred Nitsch
Original assignee: Aluminiumwerke Nuernberg GmbH
Current assignee: Aluminiumwerke Nuernberg GmbH
Priority date: 1959-02-26
Filing date: 1959-02-26
Publication date: 1961-02-23

Description

Ungeschlitzter Vollschaftskolben aus Leichtmetall, insbesondere für Dieselmotore Zusatz zum Patent 1073 257 Die Erfindung bezieht sich auf eine Weiterbildung der insbesondere für Dieselmotore bestimmten ungeschlitzten Vollschaftkolben aus Leichtmetall nach Patent 1073 257. Nach dem Hauptpatent sind in dem Kolben zur Steuerung der Wärmedehnung hülsenförmige, eine Bimetallwirkung ergebende Einlagen aus einem Metall geringerer Wärmedehnungszahl als der Kolbenwerkstoff vorgesehen, die zumindest im Bereich der tragenden Schaftflächen von der unteren Flanke der oberen Ölringnut ausgehen und mit ihrer Innenseite auf dem vom Kolbenkopf zum Schaftende, durchgehenden Kolbenschaft oder auf in dieser Richtung durchlaufenden Wandteilen des Schaftes aufliegen, während sie auf ihrer Außenseite völlig von Leichtmetall abgedeckt sind.
Nach der vorliegenden Erfindung erstrecken diese hülsenförmigen Einlagen sich bis zum Schaftende oder bis in die Nähe des Schaftendes und sind durch die in ihrem Bereich liegenden Ringnuten, z. B. durch im unteren Teil des Schaftes angeordnete Ringnuten, durchgeschnitten oder angeschnitten. Die hülsenförmigen Einlagen können sich erfindungsgemäß auch bis in den Kolbenkopf, gegebenenfalls bis an den Kolbenboden, erstrecken, wobei sie ebenfalls im Bereich der Ringnuten durchgeschnitten oder angeschnitten sind. Die hülsenförmigen Einlagen sind also im Gegensatz zu den im Hauptpatent gezeigten Beispielen nicht mehr durch eine obere und gegebenenfalls untere Ölringnut begrenzt.
Versuche haben ergeben, daß bei einem solchen Vollschaftkolben mit sich mehr oder weniger über die ganze Höhe des Kolbenschaftes und gegebenenfalls auch des Kolbenkopfes erstreckenden Hülsen bzw. Büchsen nicht nur eine mit Rücksicht auf die Wärmedehnung erwünschte Steuerung der Kolbenform in allen Höhenlagen ermöglicht ist, sondern daß auch unter schweren Betriebsbedingungen ein guter Wärmeabfluß vom Kolbenkopf zu den kühleren Teilen des Schaftes in hervorragender Weise gewährleistet ist. Dabei kann die hülsenförmige Einlage einstückig oder aus zwei oder mehr übereinander angeordneten Büchsenabschnitten bestehen. Die Einlage bzw. die Büchsen können ferner im Kolben so angeordnet sein, daß der Grund der Ringnuten ohne Durchschneiden der Büchse auf deren Außenfläche oder in geringem Abstand vor dieser Fläche liegt.
Entsprechend dem Hauptpatent können die Hülsen im Bereich der tragenden Schaftflächen in axialer Richtung geschlitzt sein, jedoch können ein oder mehrere axiale Schlitze auch an solchen Stellen des ; Kolbenumfanges vorgesehen sein, die außerhalb der tragenden Schaftflächen liegen. Schließlich können die an beliebigen Stellen des Umfanges vorgesehenen Schlitze auch schräg oder in Kurvenform verlaufen. Auf diese Weise ist es möglich, weitere Variationen der Bimetallwirkung je nach den betrieblichen Erfordernissen herbeizuführen und durch entsprechende Lage und Form der Schlitze weiche Übergänge für die bimetallische Verformung zu erzielen.
Von bekannten Verbundmetallkolben, bei welchen der aus Leichtmetall bestehende Kolbenkörper mit einem die ganze Oberfläche oder einen Teil derselben bedeckenden, durch Schweißplattieren festgelegten Schutzüberzug aus Stahl versehen ist, welcher von den Ringnuten durchschnitten ist, unterscheidet sich der Gegenstand der Erfindung dadurch, daß es sich hier um mit Leichtmetall umgossene hülsenförmige Einlagen handelt, auf welche der äußere Leichtmetallmantel aufschrumpft und mit der Einlage einen Bimetallkörper bildet, der für die Form des Kolbens maßgeblich ist.
In der Zeichnung ist ein Vollschaft-Leichtmetallkolben im Axialschnitt als Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
Die hülsenförmige Einlage 3 aus Schwermetall erstreckt sich in dem Kolbenschaft 2 nicht nur von der im Kolbenkopf 1 angeordneten Ölringnut 5 bis zu einer im unteren Teil des Schaftes vorgesehenen Ölringnut 6, sondern darüber hinaus bis an das Ende des Schaftes. Dieser Teil der Hülse kann als eine gesonderte Büchse 7 in den Kolbenwerkstoff eingegossen sein. Es ist aber auch möglich, eine durchgehende Hülse einzugießen und diese beim Eindrehen der Ringnuten zu durchschneiden. Bei einer anderen, nicht gezeichneten Ausführungsform kann man bei durchgehender Hülse die Ringnuten nur so weit eindrehen, daß diese die Hülse gerade anschneiden oder daß der Nutengrund dicht vor der Außenwändüng der Hülse liegt.
Bei dem gezeichneten Beispiel reichen die Hülse bzw. gesondert eingelegte Büchsen 8 nach oben bis am die Bodenfläche 4 des Kolbenkopfes 1. In diesem Fall sind sämtliche Ringnuten 9 so tief ausgedreht, daß sie die Hülse durchschneiden. Dabei bilden die Schnittkanten der Hülsenabschnitte erwünschte Bewehrungen der Nütenflankeh.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Ungeschlitzter Vollschaftkolben aus Leichtmetall, insbesondere für Dieselmotore, mit die Wärmedehnung steuernden Einlagen nach Patent 1073 257, dadurch gekennzeichnet, daß die hülsenförmigen Einlagen sich bis zum Schaftende oder bis in die Nähe des Schaftendes erstrecken und durch die in ihrem Bereich liegenden Ringnuten durchgeschnitten oder angeschnitten sind.
2. Vollschaftkolben nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die hülsenförmigen Einlagen sich bis in den Kolbenkopf, gegebenenfalls bis an den Kolbenboden erstrecken und ebenfalls im Bereich der Ringnuten durchgeschnitten oder angeschnitten sind.
3. Vollschaftkolben nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die hülsenförmige Einlage aus zwei oder mehr übereinander angeordneten, in den Kolbenwerkstoff eingegossenen Büchsen besteht. `
4. Vollschaftkolben nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die hülsenförmige Einlage im Kolben derart angeordnet ist, daß der Grund der Ringnuten auf der äußeren Büchsenfläche oder in geringem Abstand vor dieser Fläche liegt.
5. Vollschaftkolben nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in den Büchsen ein oder mehrere axiale Schlitze im Bereich tragender Schaftflächen oder auch an Stellen des Kolbenumfanges vorgesehen sind, die außerhalb der tragenden Schaftflächen liegen.
6. Vollschaftkolben nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Büchsen an beliebigen Stellen ihres Umfanges ein oder mehrere schräg oder in Kurvenform verlaufende Schlitze aufweisen. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 969 934.