DE374591C

DE374591C - Kolben mit im Hohlraum des Kolbenkoerpers angeordneter luftleerer Kammer

Info

Publication number: DE374591C
Application number: DEB99900D
Authority: DE
Original assignee: GERSHAM BOWMAR
Current assignee: GERSHAM BOWMAR
Priority date: 1921-05-29
Filing date: 1921-05-29
Publication date: 1923-04-28
Also published as: FR536298A

Description

Gegenstand der Erfindung« ist ein Kolben mit im Hohlraum des Kolbenkörpers angeordneter luftleerer Kammer. Kolben, deren Hohlraum ζ. B. mit Wasser ausgefüllt sind, um eine gute, gleichmäßige Wärmeableitung der ganzen Kolbenfläche an den Zylinder zu erzielen, sind bekannt, ebenso· die Anwendung von luftleeren Räumen, um Wärmeübertragung zu verhindern, z. B. in Thermosflaschen.

Gemäß der Erfindung wird an der Innenseite des KolbenJbodens eine aus nichtporösem Material bestehende Kammer in einer nach innen verlaufenden, ringförmigen Nut des Kolbens gehalten, um Wärmeübertragung von dem Kolbenboden nach innen zu verhindern, damit öl innerhalb des Kolbens nicht abbrennt dder Krusten bildet, wodurch da's Öl im Kurbelgehäuse verunreinigt wird, und weiterhin auch, um die Wärmeübertragung nach dem Kurbelgehäuse und dem Öl zu verringern. Die von der Innenseite des Kolbenbodens entfernt liegende Wand der Kammer ist gewellt. Die Kammer ist an ihrer freiliegenden Fläche mit einer gestanzten Öffnung versehen. Nach dem Einbringen der Kammer in eine Form wird der Kolben gegossen und später erhitzt, so daß die in der Kammer befindliche Luft durch die Öffnung entweichen kann, worauf diese verschlossen wird und ein Abkühlen des Kolbens und der Kammer erfolgt.

Auf der Zeichnung zeigt

Abb', ι einen Querschnitt durch den Kolben und die Vakuumkammer,

Abb. 2 einen Querschnitt durch eine Form, welcher die Vakuumkammer und das den Kolben bildende Metall, wenn es in die Form eingegossen ist, erkennen läßt,

Abb. 3 die Vakuumkammer gemäß· Abb. 1 und 2 in sehaubildlicher Ansicht.

Mit ι ist der Kolben bezeichnet. 2 stellt eine Vakuumkammer dar, die aus nichtporösem Metallblech gebildet und innerhalb des Kolbens 1 angeordnet ist. Dieselbe ist am Kern 3 der Form, wie aus Albb. 2 ersichtlich ist, durch Drähte 4 .befestigt, die zeitweise mit der Innenfläche der Vakuumkammer 2 fest verbunden sind und' in den Körper des Kernes hineinragen. Die Wand 5 der Vakuumbammer 2 besitzt eine ausgestanzte öff- nung 6. Es soll hervorgehoben werden, daß das Kopfende des Kernes 3 einen etwas kleineren Durchmesser aufweist als die Vakuumkammer 2. Wenn das den Kolben bildtende Metall 7 in die Form eingegossen wird, bildet es einen ringförmigen Vorsprung 8, welcher um den Kolben herum geformt ist

und dazu dient, die Vakuumkammer 2 festzuhalten. Die Innenwand 5 der Vakuumkammer ist vorzugsweise mit einer Reihe von ring- und wellenförmig verlaufenden Einkerbungen 9 versehen, um die Ausdehnung und Zusammenziehung des Metalls während des Erhitzens und Abkühlens zu gestatten. Die ' Vakuumkammer 2 wird durch die Drähte 4 am Kern 3 der Form befestigt und to dann in die Form eingelegt, worauf das Metall 7 eingegossen wird. Wenn das Metall abgekühlt, der Kolben aus der Form herausgenommen und der Kern entfernt ist, werden Kolben und Vakuumkammer von neuem erhitzt, und zwar auf eine Temperatur unterhalb des Schmelzpunktes des Metalls, jedoch genügend hoch, um ein Vakuum innerhalb der Kammer zu bilden, wobei die sich ausdehnende Luft durch die Öffnung 6 entweicht. Diese Öffnung wird dann an der Stelle 10 (Abb. 1) verschlossen, und es erfolgt das Abkühlen des Kolbens und der Vakuumkammer. Durch die vorstehend beschriebene Kolbenkonstruktion sowie das gekennzeichnete Veras fahren bleibt das Vakuum in einem Kolben erhalten, ohne daß das Gewicht eines derartigen Kolbens über Gebühr erhöht zu werden braucht. Es ist von Bedeutung, ein derartiges Vakuum in einer Kammer aus nichtporösem Metall, nicht aber im Kolben unmittelbar zu bilden; denn der letztere besteht aus Gußeisen und ist porös, infolgedessen wird das Vakuum rasch vernichtet, sofern die Wände der Kammer nicht derartig stark gemacht werden, daß der Kolben für den praktischen Gebrauch zu schwer wird. Bei Verwendung eines Kolbens gemäß der Erfindung ist, sofern die Maschine in Betrieb ist, die Temperatur im Innern des Kolbens im: Vergleich zur Temperatur bei einem Kolben üblicher Bauart verhältnismäßig niedrig. Hierdurch wird beim Entzünden der Gase in der Explosionskammer eine größere Ausdehnung derselben ermöglicht, und infolgedessen wird die Maschinenleistung erhöht. Gleichzeitig verhindert die im Kolben angeordnete Vakuumkammer das Verbrennen von öl im Innern des Kolbens und somit an dessen Innenfläche. Infolgedessen wird verhindert, daß sich körnige Substanzen im Schmieröl absetzen. Auch wird die Übertragung über- j großer Hitze auf das Kurbelgehäuse vermie- | den und infolgedessen das Überhitzen des Öls j in dem Gehäuse. Die Temperatur des j Schmieröls wird also niedrig gehalten. Ein : weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß die Außenseite des Kolbens gleichmäßige Temperatur aufweist, wodurch raschere Verdampfung von Ölansaimmhmgen bewirkt und die Möglichkeit der Bildung von Kohlenstoffniederschlagen verringert wird.

Aus Vorstehendem ist ersichtlich, daß der allgemeine Wirkungsgrad eines Verbrennungsmotors mit Innenwirkung bedeutend erhöht wird, so daß durch den Kolben die Höchstleistung auf die Kurbelwelle übertragen wird infolge der erhöhten Leistung der Explosionen in der Verbrennungskammer. Man hat allerdings bereits vorgeschlagen, einen Kolben zu konstruieren, bei welchem sich eine Vakuumkammer in dessen Innerem befindet, im Gegensatz zu einer Vakuumkammer, die im Kolben angeordnet, jedoch aus anderem Material als der Kolben selbst besteht. Eine im Kolben selbst angebrachte Kammer ist unpraktisch und unwirksam, da das Metall des Kolbens porös ist und das Vakuum oder teilweise Vakuum in der Kammer vernichtet. Infolgedessen wird der Kolben nicht auf der verhältnismäßig niedrigen Temperatur gehalten. Gemäß der Erfindung dagegen besteht die \^rakuumkammer aus nichtporöseim Metall und ist von dem Kolben unabhängig, insoweit es sich um das Zusammenziehen und die Ausdehnung des KoI-bens handelt, so daß das Vakuum in der Kammer bei allen Temperaturverhältnissen erhalten bleibt, während der Motor in Betrieb ist.

Claims

Patent-An sprüghe:

1. Kolben mit im Hohlraum des Kolbenkörpers angeordneter luftleerer Kammer, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer (2) aus nichtporösem Metall besteht und zwischen der Innenfläche des Kolbenfoodens und einer nach innen verlaufenden ringförmigen Nut des Kolbens gehalten ist.

2. Kolben nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die von der Innenseite des Kolbenbodens entfernt liegende Wand (5) der Kammer (2) gewellt ist.

3. Verfahren zur Herstellung des KoI-bens nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer (2) an der freiliegenden Fläche mit einer gestanzten öffnung (6) versehen, in eine Form ein-' gebracht und nach dem Gießen der KoI- ixo ben erhitzt wird, so daß die in der Kammer (2) befindliche Luft durch eine Öffnung (6) entweichen kann, worauf schließlich diese Öffnung (6) verschlossen wird und ein Abkühlen des Kolbens und der Kammer (2) erfolgt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.