DE1551107A1

DE1551107A1 - Kolben fuer Rotationskolben-Brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE1551107A1
Application number: DE19671551107
Authority: DE
Inventors: Fritz Fend
Original assignee: Fichtel and Sachs AG
Current assignee: ZF Sachs AG
Priority date: 1967-06-03
Filing date: 1967-06-03
Publication date: 1970-04-16
Also published as: US3489125A

Description

FICHTBL & 3 SACHS - SCHWEINFÜRT

PAIENTlTOiELDTOG
P 15 51 107.6-13

Kolben für Rotationskolben-Brennkraftmaechinen

Die Erfindung bezieht eich auf einen mehrzahnigen Kolben für Rotations« iolben-Brennkraftmaschinen, welcher auf dem Exzenter einer senkrecht ihn durchsetzenden, in deü Seitenscheiben des Umschließungsgehäuses gelagerten Exzenterwelle drehbar angeordnet ist und sowohl an seinen Stirnseiten als auch an den Zahnkanten mit Nuten und zur Verbindung der Seiten- und Zahnkantendichtleisten mit Dichtbolzenbohrungen versehen ist und eine Terzahnung aufweist, in welche ein fest mit der einen Seitenscheibe des Ümschließungsgehäuses verbundenes Ritzel eingreift.

Die Kolben der bekannten Rotationskolbenmaschinen stellten bisher ein relativ teueres Bauteil dar, was bei der Preiskalkulation für derartige Maschinen eine nicht unwesentliche Rolle spielte. Dieser hohe Kostenaufwand ist vor allen Dingen darauf zurückzuführen, daß die Außenkontur des Kolbens die Nuten der Dichtungen und Durchbrechungen etc. durch spanabhebende Arbeitsgeänge erzeugt oder nachbearbeitet werden mußten.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es daher, Mittel und Wege zu finden, durch Vereinfachung der Kolbenkonstruktion und dessen Herstellung den Kostenaufwand bei der Fertigung von Rotationskolbenmaschinen wesentlich zu senken.

Die Lösung der ge teilten Aufgabe wird gemäß der Erfindung in einem Kolben gesehen, der durch die Kombination dreier Merkmale gekennzeichnet ist, nämlich»

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Neue Unterlagen (Art./§ I Abs. 2 Nr. 1 Satz 3 des Änderungen v. 4. 9.1907)

a) Der Kolben stellt ein Leichtmetall-DruckguJteil dar, bei dem sowohl die zur Aufnahme der Dichtleisten dienenden Nuten,als auch die Dichtbolzenbohrungen im Druckverfahren hergestellt sind}

b) die Verzahnung des Kolbens ist auf einer in die eine Stirnwand des Kolbens eingelassenen, vorzugsweise im Stanzverfahren hergestellten Stahlbehälter angeordnet}

o) die die Verzahnung tragende Stahlblechplatte ist durch Befestigungsmittel mit dem Kolben fest verbunden, wobei entsprechende Befestigungsbohrungen im Kolben ebenfalls eingegossen sind.

Durch die gemeinsame Anwendung dieser drei Teilmerkmale erhält man erfindungsgemäß einen Kolben besonders einfacher Bauart. Da, sowohl die Kontur des Kolbens selbst, als auch dessen Aussparungen wie Nuten, Bohrungen oder dgl. im Druckgußverfahren fertig gegossen werden entfallen die bisher benötigten Bearbeitungsgänge. Eine erhebliche Verbilligung bei der Herstellung des Kolbens und d*mit der gesamten Rotationskolbenmaschine ist die Folge. Sine ringförmige Stahlblechplatte als Träger für die Verzahnung zu verwenden bringt den weiteren Vorteil, daß die Verzahnung in an sich bekannter Weise durch Stanzen oder Räumen hergestellt werden kann. Die vorgeschlagene Art der Befestigung für die Stahlblechplatte schließlich trägt zur weiteren Vereinfachung und Verbilligung nicht unerheblich bei.

Weist der Kolben - wie in einer älteren Patentanmeldung bereits vorgeschlagen worden ist - auf seiner der Verzahnung gegenüberliegenden Seite eine mit einem Abstützteil der Gehäuseseitensteibe zusammenwirkende Innsnlaufbahn auf, so empfiehlt es sich, nach einem weiteren Merkmal der Erfindung diese Innenlaufbahn ebenfalls auf einer als ringförmiges Blechstanzteil ausgebildeten, als Stützring dienenden Metallplatte vorzusehen, die auf der der vorgenannten Metallplatte gegenüberliegenden Seite in die Stirnwand des Kolbens eingelassen ist. Vorteilhaft ist es hierbei, daß lediglich die Laufbahn des

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Stützringes einer Bearbeitung' unterworfen werden muß»

Im Hinblick auf eine besonders rationelle Fertigung der beiden foetallblechplatten im Stanzverfahren und hinsichtlich einer symmetrischen Ausbildung des ilolbenkörpers ist es gemäß einem Merkaal der Erfindung vorteilhaft, beide Metallblechplatten mit gleichen Abmessungen zu versehen.

Eine weitere Vereinfachung des Fertigungsablaufes und damit Verbilligung der Kolbenherstellung läßt sich nach einem weiteren Merkmal der Erfindung schließlich dadurch erzielen, daß die beiden Metallblechplatten durch gemeinsame, den Kolbenkörper durchdringende Niete, vorzugsweise Hohlniete, mit dem Kolben verbunden sind.

Nach einem anderen Merkmal der Erfindung ist es schließlich vorteilhaft, wenn die beiden Ketallblechplatten den Exzenter, auf dem der Kolben drehbar gelagert ist, U-förmig umfassen, da hierdurch erfindungsgemaß an der Leiters te He ein Schmierinittelreservoir geschaffen wird, das immer eine geniigenae Schmierung der Lageratelle gewähl *- leistet. Eine solche Anordnung der Metallblechplatten bedingt natürlich, daß die beiden Ketallblechplatten erst nach dem Einführen des Exzenters durch die vorgenannten Hohlnieten verbunden werden können, was jedoch fertigungstechnisch nicht von Nachteil ist.

Weitere vorteilhafte Einzelneiten der Erfindung sind nachstehend an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht des Kolbens geraiß der Erfindung und Fig. 2 einen Längsschnitt nach der Linie λ-α der Fig. 1 ait eingezeichneten Hohlniet.

l>er mit 1 bezeichnete oehrzahnige Kolben für Roationskolbenmaschinen ist im Leichtmetall-Druckguß hergestellt, wobei sowohl die zur rtufnanu-e der Lichtleisten dienenden Kuten 2 auf seinen beiden Stirnseiten $ und 4 und die in den Zahnkanten vorgesehenen Nuten 5 und

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die Diehtbolzenbohrungen 6 (vgl. Fig. 2) als auch die seitlichen Aussparungen 7 und die Nietlöcher 8 im Druckgußverfahren eingegossen sind. Neben diesen vorgenannten Nuten und Aussparungen des Kolbens 1 sind natürlich auch dessen brennraumseitige Vertiefung 9 in gleicher Weise eingegossen. In die im wesentlichen ringförmigen Aussparungen 7 der beiden Stirnseiten 3 und 4 des Kolbens 1 sind 2 gestanzte Stahlblechplatten 11 und 13 gleicher Abmessungen eingesetzt. Die Stahlblechplatte 11 trägt die mit dem nicht dargestellten Ritzel der einen Seitenscheibe des Umschließungsgehäuses kämmende Verzahnung 12 und die Stahlblechplatte 13 stellt einen mit der Innenlaufbahn I4 versehenen Stützring dar. Die Verzahnung 12 der Stahlblechplatte 11 ist entweder gestanzt oder geräumt. Bei der Stahlblechplatte 13 ist lediglich die Innenlaufbahn 14 bearbeitet. Beide Stahl-blechplatten 11 und 13 werden nach Einführung des nicht dargestellten Exzenters durch gemeinsame Hohlnieten 15 (vgl· Fig. 2) miteinander bzw. mit dem Kolben 1 fest verbunden. Die Nietlöcher des Kolbens 1 und die der Stahlblechplatten 11 und 13 sind hierbei mit 8 bzw. I7 bezeichnet. Wie Fig. 1 zeigt, sind die Nietstellen im Bereich der Kolbenecken angeordnet, wobei beide Stahlblechplatten 11 und 13 mit lappenförmigen Ansätzen 16 zur Aufnahme der Nietlöcher 17 versehen sind.

Nach dem Vorschlag der Erfindung erhält man somit auf besonders einfache und kostensparende Weise einen Leichtetallkolben für Rotationskolbenmaschinen, insbesondere Rotationsk-- lben-Brennkraf tmas chinen, bei dem außer seiner Lagerbohrung 10 und der Verzahnung 12 sowie der Innenlaufbahn I4 der beiden Stahlblechseheiben 11 und 13 keine weitere Bearbeitung n< tig ist.

Die vorliegende Erfindung beschränkt sich nicht auf die dargestellte u-nd bescnriebene Ausführungsform, sondern umfaßt im Rahmen des allgemeinen iSrfindungsgedankens z. B. auch js-olbenausführungen mit Gemischkühlung , bei denen die zu diesem Zwecke vorgesehenen axialen Durchbrechungen durch den Kolben, nämlich zur Durchführung des angesaugten Frischgasgei^isches, ebenfalls eingegossen sind.

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Schutz wird ferner für eine Ausführungsvariante des Erfindungsgegenstandes beansprucht, bei der beispielsweise die Stahlblechplatten 11 bzw. 13 in die eingegossenen Aussparungen 7 des Kolbens 1 durch Einpressen, Einkleben oder auf eine andere Weise befestigt werden.

16. 10. 1969

Jo/St

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

1· Mehrzahniger Kolben für Rotationskolbenmaschinen, insbesondere Hotationskolbeh-Brennkraftmaschinen, welcher auf dem Exzenter einer senkrecht ihn du einsetzenden, in den Seitenscheiben des Umschließungsgehäuses gelagerten Exzenterwelle drehbar^ngeordnet ist und sowohl an seinen Stirnseiten als auch an den Zahnkanten mit Nuten und zur Verbindung der Seiten- und Zahnkantendichtleisten mit Dichtbolzenbohrungen versehen ist und eine Verzahnung aufweist, in welche fest mit der einen Seitenscheibe des Umschließungsgehäuses verbundenes Ritzel eingreift, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale}

a) Der Kolben (1) stellt ein Leichtmetall-Druckguöteil dar, bei dem sowohl die zur Aufnahme der Sichtleisten dienenden Nuten (2, 5) als auch die Sichtbolzenbohrungen (6) im Druckgußverfahren hergestellt sind;

b) die Verzahnung (12) des Kolbens (1) ist auf einer in die eine Stirnwand (3) des Kolbens eingelassenen, vorzugsweise im Stanzverfahren hergestellten Stahlblechplatte (11) angeordnet J

c) die die Veraahnung (12) tragende Stahlblechplatte (11) ist durch Befestigungsmittel mit dem Kolben (1) fest verbunden, wobei entsprechende Befestigungsbohrungen im Kolben ebenfalls eingegossen sind·

2. Mehrzahniger Kolben nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Befestigungsmittel Niete (15) zur Anwendung gelangen.

3« Mehrzahniger Kolben nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzahnung (12) in an sich bekannter Weise durch Stanzen oder Räumen hergestellt ist·

4. Mehrzahniger Kolben nach den Ansprüchen 1-3, wobei - wie bereits vorgeschlagen - auf der der Verzahnung gegenüberliegenden Seite des

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Neue Unterlagen (Art./§ 1 ;<u. 2 ;ir. 1 s.:. 5 des Ä,^-.ungun v. 4.9.1907)

Kolbens dieser eine mit einem Abstützteil einer Seitenscheibe des UmschließungsgenUuses zusammenwikende Innenlaufbahn aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenlaufbahn ^ 14) auf einer ebenfalls als Stanzteil ausgebildeten und als Stützring dienenden Stahlblechplatte vorgesehen ist, die auf der Stahlblechplatte (11) gegenüberliegenden Seite in die andere Stirnseite des Kolbens eingelassen ist.

5. Mehrzahniger Kolben nach den Ansprüchen 1 - 4t dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Stahlblechplatten (11 und I3) mit gleichen Abmessungen ausgebildet sind.

6. ftenrzahniger Kolben nach den Ansprüchen 1-5« dadurch gekennzeichnet, da^ die beiden Stahlblechplatten (11 und 13) durch gemeinsame, den Kolben (1) durchdringende Niete (15)» rorzugsweise Hohlniete, mit dem Kolben verbunden sind.

7. Mehrzahniger Kolben nach den Ansprüchen 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Stahlblechplatten (11 und I3) den Exzenter u-förmig umfassen.

16. 10. 1
Jo/st

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Le ers e i te