DE278074C

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Publication number: DE278074C
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KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

Die bisher gebräuchlichen Kolben für Verbrennungskraftmaschinen bestehen gewöhnlich aus dem Kolbenlaufkörper, dem Kolbenmantel, und dem auf diesen aufgesetzten und mit ihm in starrer Verbindung stehenden Kolbenoberteil, dem Kolbenboden. Die feste Verbindung beider Kolbenteile erfolgt in der Regel durch eine Anzahl auf den Umfang verteilter Schrauben.The pistons used up to now for internal combustion engines usually exist from the piston barrel body, the piston skirt, and the one placed on this and with it in rigid connection standing piston top, the piston crown. The fixed connection of both piston parts is usually made by a number distributed over the circumference Screws.

ίο Diese Kolben besitzen den großen Nachteil, daß nach längerer Inbetriebnahme in dem Kolbenboden häufig radiale Risse entstehen und der Kolben somit nicht dichthält.ίο These pistons have the major disadvantage that after a long period of operation in the piston crown often radial cracks arise and thus the piston does not hold tight.

Diese Rißbildung hat ihren Grund darin, daß der Kolbenboden infolge der hohen, beim Betriebe entstehenden Temperaturen sich auszudehnen versucht, durch seine eigene äußere Ringfläche und den Kolbenmantel aber daran gehindert wird, welch letzterer überhaupt weniger hoch erhitzt wird und außerdem infolge ständiger Wärmeabgabe an die gekühlten Zylinderflächen sich weit weniger ausdehnt, so daß er gegenüber dem inneren heißesten und sich am meisten ausdehnenden Teil als eine Art Bandage wirkt. Die Moleküle des Kolbenbodens schieben sich deshalb, weil sie durch die äußere Bandage an freier Ausdehnung gehindert werden, ineinander; sie werden gewissermaßen gestaucht. Beim Stillstand des Motors versuchen die Moleküle in ihre ursprüngliche Lage zurückzukehren. Durch diesen ständigen Spannungswechsel ermüdet das Material, es ist nach gewisser Zeit nicht mehr genügend widerstandsfähig, und es entstehen dann die erwähnten Risse.This cracking is due to the fact that the piston crown due to the high, when Establishments resulting in temperatures trying to expand by its own external Ring surface and the piston skirt is prevented from doing so, the latter less at all is highly heated and also as a result of constant heat transfer to the cooled The cylinder surface expands far less, so that it is the hottest in relation to the inner one and the most expanding part acts as a kind of bandage. The molecules of the Piston crowns slide because they can expand freely through the outer bandage to be prevented from getting into one another; they are, so to speak, compressed. At a standstill of the motor, the molecules try to return to their original position. By this constant change in tension tires the material; after a certain time it is not more sufficiently resistant, and the cracks mentioned then arise.

Man hat diesen Nachteilen zu begegnen versucht durch eine Konstruktion, bei welcher der Kolbenlaufkörper oben durch eine besondere Platte geschlossen wird. Diese Platte liegt auf konischen Paßflächen mit radialem Spiel im Laufkörper und wird mit der unteren durch Schrauben Verbindung zusammengehalten, wobei die Befestigung des ganzen Kolbens an der Kolbenstange wiederum durch Schrauben erfolgt. Ein Ausgleich der Wärmespannungen in einem derartigen Kolben erfolgt indessen auch nicht in vollkommener Weise.Attempts have been made to counteract these disadvantages by a construction in which the piston barrel is closed at the top by a special plate. This record lies on conical mating surfaces with radial play in the running body and is with the lower held together by screw connection, the attachment of the whole piston to the piston rod is in turn done by screws. A compensation of the thermal stresses in such a piston, however, does not take place perfectly either.

Außerdem gestaltet sich der Ausbau des Kolbens bei Reparaturarbeiten recht umständlich. In addition, removing the piston during repair work is quite cumbersome.

Diese Mängel werden durch die Erfindung vermieden. Das Hauptmerkmal derselben besteht darin, daß der obere Teil des Kolbens zweiteilig ausgeführt ist und aus einem auf den Kolbenlaufkörper aufgesetzten Kolbenkopf und einem diesen mit nachgiebiger Verbindung umschließenden und an dem Kolbenlaufkörper befestigten Ringmantel besteht.These deficiencies are avoided by the invention. The main feature of the same is made in that the upper part of the piston is made in two parts and consists of one the piston barrel attached to the piston head and a flexible connection enclosing and attached to the piston barrel ring jacket.

Die Zeichnung veranschaulicht ein Aus- ■ führungsbeispiel des Kolbens gemäß der Erfindung. The drawing illustrates an embodiment of the piston according to the invention.

Auf den eigentlichen Kolbenlaufkörper a, den unteren Teil des Kolbens, ist der Kolbenkopf b aufgesetzt, der von dem Ringmantel c umschlossen wird. The piston head b , which is enclosed by the ring jacket c, is placed on the actual piston barrel a, the lower part of the piston.

Die Nachgiebigkeit des Ringmantels gegenüber der Ausdehnung des Kolbenkopfes in der Längsrichtung, wird durch eine auf den Kolbenumfang verteilte federnde Schraubenverbindung erreicht. Diese besteht aus dem Schraubenbolzen d, den Federn e und den Federtellern f, welche mit Außengewinde in die entsprechen-The resilience of the ring jacket with respect to the expansion of the piston head in the longitudinal direction is achieved by a resilient screw connection distributed over the circumference of the piston. This consists of the screw bolt d, the springs e and the spring plates f, which are screwed into the corresponding

den Aussparungen g des Kolbenunterteiles eingeschraubt sind.are screwed into the recesses g of the piston lower part.

Die Nachgiebigkeit des Ringmantels gegenüber der Querausdehnung des Kolbenbodens an seiner heißesten Stelle wird durch den zwischen Kolbenboden und Ringmantel befindlichen ringförmigen Spalt h erzielt.The resilience of the ring jacket with respect to the transverse expansion of the piston head at its hottest point is achieved by the annular gap h located between the piston head and the ring jacket.

Die Verbindung des Kolbenkopfes mit dem Kolbenlaufkörper erfolgt mittelbar durch die ίο erwähnte Schraubenverbindung und unmittelbar durch den entsprechend ausgebildeten oberen Teil des Ringmantels. Letzterer übergreift mit seinem im Winkel zur Zylinderachse angeordneten Ringflansch k den außerhalb des Spaltes h liegenden Ringansatz 0 des Kolbenkopfes, und zwar zweckmäßigerweise in schräger Richtung (bei i). The connection of the piston head with the piston barrel takes place indirectly through the screw connection mentioned and directly through the correspondingly designed upper part of the ring jacket. The latter, with its annular flange k arranged at an angle to the cylinder axis, overlaps the annular shoulder 0 of the piston head lying outside the gap h , and specifically expediently in an oblique direction (at i).

Diese winkelige Überlappung hat den Vorteil, daß beim Ausdehnen des Kolbenbodens und beim Auftreten besonders hoher Drücke beide Teile sich aneinander vorbeischieben können, eine übermäßige Beanspruchung des Ringflansches k also vermieden wird.This angular overlap has the advantage that when the piston head expands and when particularly high pressures occur, both parts can slide past one another, thus avoiding excessive stress on the annular flange k.

Besonders vorteilhaft ist es, den Ringflansch k federnd mit dem Ringmantel c zu verbinden, in der Weise,.daß ein Längsspalt m vorgesehen wird. ,It is particularly advantageous to connect the annular flange k resiliently to the annular jacket c in such a way that a longitudinal gap m is provided. ,

Dieser Spalt wird mit Hilfe einer Nut erzielt, welche zum Teil, mit einem Gußring I ausgefüllt ist, damit der Kompressionsraum nach Möglichkeit keine Vergrößerung erfährt.This gap is achieved with the aid of a groove which is partially filled with a cast ring I so that the compression space is not enlarged as far as possible.

Zweckmäßig wird der Gußring I durch Schräubchen gesichert.The cast ring I is expediently secured by screws.

Statt der dargestellten federnden Verbindung des Kolbenkopfes b und des Mantels c mit dem Laufkörper α kann jede andere beliebige Ausführung einer federnden oder nachgiebigen Verbindung genommen werden.Instead of the illustrated resilient connection of the piston head b and the jacket c with the running body α , any other embodiment of a resilient or flexible connection can be used.

Abgesehen von den bereits erwähnten Vorteilen, ist bei einem Kolben gemäß der Erfmdung auch eine leichte Auswechselung des Kolbenbodens möglich.Apart from the advantages already mentioned, a piston according to the invention easy replacement of the piston crown is also possible.

Claims

Patent Claims:.

1. Pistons for internal combustion engines, characterized in that the upper Part of the piston from a piston head (δ) placed on the piston barrel (α) and an annular jacket that encloses this with a flexible connection and is at the same time fastened to the piston barrel (c) exists.

2. Piston according to claim 1, characterized in that the resilience of the ring jacket (c) in the longitudinal direction of the piston by a resilient screw connection (d, e, f) is secured and that the outer ring shoulder ( 0) of the piston head from the ring flange ( k) the ring jacket is covered in an oblique direction.

3. Piston according to claim 2, characterized in that a resilient connection is made between the annular flange (A) and the annular jacket (c) with the aid of an annular gap (m).

1 sheet of drawings,