DE2211960B2

DE2211960B2 - Mehreckiger kolben fuer rotationskolben-brennkraftmaschinen in trochoidenbauart

Info

Publication number: DE2211960B2
Application number: DE19722211960
Authority: DE
Inventors: Johannes Dipl.-Ing. 7107 Bad Friedrichshall; Ruf Max 7101 Obereisesheim Steinwart
Original assignee: Audi NSU Auto Union AG, 7107 Neckarsulm; Wankel GmbH, 8990 Lindau '
Priority date: 1972-03-11
Filing date: 1972-03-11
Publication date: 1977-02-24
Also published as: JPS5636288B2; US3802811A; FR2176368A5; IL41721A; DE2211960A1; IL41721A0; JPS4912216A; GB1378476A; IT979489B

Description

Bei einem mehreckigen Kolben gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist es bekannt (DL-PS 32 119), die Dichtleistennuten mit Stahl oder einem geeigneten ähnlichen Material größerer Festigkeit als Leichtmetall auszugießen oder auszuspritzen, wobei die Form der Nut so gestaltet wird, daß sich das Futter aus Stahl oder ähnlichem Material verankert. In der Praxis verbietet sich jedoch ein Ausgießen der Nuten mit Stahl aufgrund des hohen Schmelzpunktes dieses Werkstoffes, der zu einem Wegschmelzen des Grundkörpers aus Leichtmc tall führen würde. Das Ausspritzen der Nuten mit Stahl od. dgl. ist zwar theoretisch möglich, jedoch sehr aufwendig, und es hat den Nachteil, daß ein Ausschlagen der Nuten nur dann verhindert werden kann, wenn die Spritzschicht so dick ist, daß sie selbsttragend ist, da bei einer dünnen Sprit/schicht aufgrund des von dem Kolbenwerkstoff gebildeten reichen Stützmaterials trotz der Spritzschicht ein Ausschlagen der Nuten eintreten kann. Problematisch ist weiterhin bei der Anbringung von Spritzseh'chten auf Leichtmetallflächen die Haftfestigkeit, die durch Vorbehandlung der Aluminiumflächen zwar verbessert, jedoch im Bereich der im Betrieb sehr heißen Kolbenecken trotzdem zu Schwierigkeiten führen kann. Schließlich stellt es einen zusätzlichen Aufwand dar, daß die Nuten zuerst in den Kolbenrohling eingearbeitet und dann nach Aufbringen der Spritzschicht nochmals bearbeitet werden müssen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für eine Rotationskolben-Brennkraftmaschine obengenannter Art einen Leichtmetall-Kolben zu schaffen, oei dem ein Ausschlagen der Radialnuten mit einfacheren Mitteln vermieden wird.

Diese Aufgabe löst die Erfindung dadurch, daß die verschleißmindernde Ausführung aus einem in jeder Kolbenecke eingegossenen, vorgefertigten Nutpan.^er ftus verschleißfestem Werkstoff besteht, der axiale und radiale Haltesicherungen aufweist, sich bis an beide Kolbensttrnflächen erstreckt und in axialen Bohrungen ίο an beiden Enden die Dichtbolzen trägt, wobei jeweils die Nuten für die Dichtstreifen in der die Bohrung umgebenden Wandung als verbreiterte Nuten fortgesetzt werden.

Der Nutpanzer kann mit billigen Verfahren als Genaugußteil, durch Sintern oder auch als Strangpreßteil hergestellt werden, wobei die axialen Haltesicherungen nach dem Preßvorgang angebracht werden. Die Nutpanzer werden in die Gießform des Kolbens eingelegt, und das in die Form eingegossene Leichtmetall verbindet sich sehr innig mit den Außenflächen des Nutpanzers. Das Leichtmetall dringt auch in die verbreiterten Nuten im Nutpanzer ein, so daß die Nuten für die Dichtstreifen auf ihrer ganzen Länge aus dem Kolbenwerkstoff herausgearbeitet werden können und vermieden wird, daß das Schneidewerkzeug für diese Nuten durch den Übergang in das schwer bearbeitbare Material des Nutpanzers beansprucht wird. Der Nutpanzer kann so genau vorgefertigt werden, daß er nach dem Fertiggießen des Kolbens nur einer geringen Nachbearbeitung bedarf, so daß alle Bearbeitungsvorgänge am Kolbenrohling im wesentlichen nur an dem weichen Leichtmetall durchgeführt werden können.

In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung im Prinzip dargestellt.

Fig. 1 ist eine perspektivische Darstellung einer Kolbenecke mit einem Nutpanzer, der als Genaugußteil bzw. Sinterteil aufgeführt ist,

Fig. 2 ist eine Teilansicht dieser Kolbenecke mit darin angeordnetem Nutpanzer,

Fig. 3 ist eine perspektivische Darstellung einer Kolbenecke mit einem Nutpanzer, der als Strangpreßteil ausgeführt ist.

In F i g. 1 und 2 ist eine Ecke des Leichtmetallkolbens 1 einer Rotationskolben-Brennkraftmaschine in TYochoidenbauart mit eingegossenem Nutpanzer 2 dargestellt, der seinerseits aus verschleißfestem Werkstoff gegossen oder gesintert ist.

Er hat im wesentlichen U-förmigen Querschnitt. Die innenflächen 3, 4 und 5 dienen der Führung der nicht dargestellten Dichtleisten.

Der Nutpanzer 2 ist mit seinen Stirnflächen 6 und 7 bündig mit den Stirnflächen 8 und 9 des Kolbens 1. Er trägt an beiden Enden als Haltesicherungen je eine zylindrische Querschnittsverdickung 10 und 11, in welcher je eine axiale Bohrung 12 zur Aufnahme der Dichtbolzen angeordnet ist. In der Wand dieser Bohrung 12 sind in Verlängerung der Nuten 13 und 14 für die Dichtstreifen zu der cer^chbarten Kolbenstirnfläche 8 hin verbreiterte Nuten 15 und 16 angeordnet, deren Querschnitte größer als die Querschnitte der Nuten 13 und 14 sind. Diese Nuten 15 und 16 füllen sich beim Gießen des Kolbens 1 mit dessen Werkstoff, so daß beim Herausarbeiten der Nuten 13 und 14 diese auf ihrer ganzen Länge im Kolbenwerkstoff verlaufen und das Bearbeitungswerkzeug nicht mit dem Werkstoff des Nutpanzers 2 in Berührung kommt und somit eine Auskleidung 17 und 18 der Nuten 15 und 16 aus dem Kolbenwerkstoff verbleibt. Auf der verdeckt liegenden

Kolbenstirnfläche 9 ist die Ausführung des Nutpanzers 2 genauso in symmetrischer Anordnung.

Die am Grund des U-förmigen Profils des Nutpanzers 2 auf der Außenseite achssymmetrisch angeordneten rippenartigen Fortsätze 19,20 und 21 dienen zusammen mit den Verdickungen 10 und 11 als axiale und radiale Haltesicherungen des Nutpanzer:, im Kolbenwerkstoff.

In F i g. 3 sind bei einem weiteren Ausführungsbeispiel die axialen Hallesicherungen durch nach dem Strangpressen des Nutpanzerpiofiles 2' aus dessen durchlaufenden rippenartigen Fortsätzen 22 und 2? herausgearbeitete Unterbrechungen 24 und 25 hergestellt. Die radiale Haltesicherung übernimmt hauptsächlich die als durchlaufende Wulst ausgebildete Querschnittsverdickung 26.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Mehreckiger Kolben für Rotationskolben-Brennkraftmaschinen in Trochoidenbauart, der an seinen Ecken radial bewegliche, in Nuten mit verschleißmindernder Ausführung angeordnete Dichtleisten und an seinen Stirnflächen axial bewegliche, ebenfalls in Nuten angeordnete Dichtstreifen trägt, wobei der dichte Anschluß von Dichtstreifen und Dichtleisten durch axial bewegliche, in den Stirnflächen in Aussparungen mit verschleäßmindernder Ausführung angeordnete Dichtbolzen hergestellt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die verschleißmindernde Ausführung aus einem in jeder Kolbenecke eingegossenen, vorgefertigten Nutpanzer (2, 2') aus verschleißfestem Werkstoff besteht, der axiale und radiale Haltesicherungen (10, 11, 19, 20, 21, 22, 23, 26) aufweist, sich bis an beide Kolbenstirnflächen (8, 9) erstreckt und in axialen Bohrungen (12) an beiden Enden die Dichtbolzen trägt, wobei jeweils die Nuten (13, 14) für die Dichtstreifen in der die Bohrung (12) umgebenden Wandung als verbreiterte Nuten (15,16) fortgesetzt werden.

2. Mehreckiger Kolben nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Nutpanzer (2) als Genaugußteil hergestellt ist.

3. Mehreckiger Kolben nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Nutpanzer (2') als Strangpreßteil gefertigt ist, wobei die axialen Haltesicherungen (22, 23) nach dem Preßvorgang durch Aussparungen (24,25) gebildet sind.

4. Mehreckiger Kolben nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Nutpanzer (2) durch Sintern hergestellt ist.