DE429821C

DE429821C - Verfahren zur Herstellung von Kolben

Info

Publication number: DE429821C
Application number: DES64831D
Authority: DE
Original assignee: AC Cars Ltd
Current assignee: AC Cars Ltd
Priority date: 1924-01-23
Filing date: 1924-01-23
Publication date: 1926-06-07

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Kolben, der insbesondere als Tauchkolben ausgebildet ist und bei dem der Kreuzkopf und die dazugehörigen Führungen in Fortfall kommen. Derartige Kolben werden im allgemeinen für Verbrennungskraftmaschinen verwendet. Bei Kolben dieser Art wechselt die schräge Richtung der Zug- und Druckbeanspruchungen in der Kolbenstange an

ίο jedem Ende des Kolbenhubes. Wenn nun zwischen dem Kolben und der Zylinderwandung ein freies Spiel besteht, dann verursacht dieser Richtungswechsel eine Schwingbewegung des Kolbens um den Kolbenzapfen, wodurch ein Schlaggeräusch im Zylinder entsteht. Die Größe des Schlaggeräusches ist abhängig von dem freien Raum zwischen dem Kolben und der Zylinderwandung.

Die Erfindung betrifft im besonderen KoI-ben, die durch zeitweiliges Einsetzen eines Spanngliedes während des Herstellungsvorganges eine unrunde Form erhalten. Die Anordnung ist so getroffen, daß der Kolben auf eine zylindrische Form abgeschliffen oder abgedreht wird, wenn er sich unter Beeinflussung des Spanngliedes befindet. Wird das Spannglied aus dem Kolben herausgenommen, dann erhält dieser eine unrunde oder ovale Form, wobei die längere Achse in einer Ebene rechtwinklig zum Kolbenzapfen liegt. Der Zweck der Erfindung ist, einen verbesserten Kolben und ein Verfahren zur Herstellung desselben zu schaffen, daß das notwendige freie Spiel zwischen Kolbenkörper und Zylinderwandung erhalten bleibt, ohne daß jedoch an den Hubenden ein Schlaggeräusch entsteht.

Bei dem Herstellungsverfahren gemäß vorliegender Erfindung stützt sich das Spannglied gegen die Lager des Kolbenzapfens, wodurch die Wandung des Kolbens während der mechanischen Bearbeitung nach außen gedrückt wird. Es ist nicht notwendig, wie bei den bekannten Anordnungen, besondere Ansätze innerhalb des Kolbens anzubringen, die zur Aufnahme des Spanngliedes dienen und die nach der Fertigstellung des Kolbens herausgearbeitet werden müssen.

Der Kolben gemäß der Erfindung besitzt ferner einen nicht durch Schlitze oder Einschnitte unterbrochenen Rand, wie es bei den bekannten Kolben dieser Art der Fall ist, wodurch die Festigkeit verringert wird. Das zum Verspannen des Kolbens dienende Glied ist in besonderer Weise ausgebildet.

Die Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt, und zwar zeigt:

Abb. ι einen Querschnitt durch den Kolben in der Richtung des Kolbenzapfens,

Abb. 2 einen Querschnitt mit der Spannvorrichtung für den Kolben,

Abb. 3 einen Längsschnitt nach der Linie 3-3 der Abb. 2,

Abb. 4 einen Längsschnitt nach der Linie 4-4 der Abb. 2,

Abb. 5 einen Querschnitt mit der Spannvorrichtung nach dem Abschleifen oder Abdrehen des Kolbens,

Abb. 6 einen Querschnitt des Kolbens nach Entfernung der Spannvorrichtung,

Abb. 7 einen Längsschnitt nach der Linie J-J der Abb. 6,

Abb. 8 einen Längsschnitt nach der Linie 8-8 der Abb. 6.

Die in den Abb. 2, 3, 4, 6, 7 und 8 dargestellten Teilen veranschaulichen nicht den Zylinder, in welchem der Kolben arbeitet, sondern geben nur die Linienführung an, um die Abweichung des Kolbens aus seiner zylindrischen Form zu kennzeichnen. Das Maß dieser Abweichung des Kolbens ist in den Zeichnungen der Klarheit wegen übertrieben dargestellt. Zur Herstellung des in den Abb. ι bis 6 dargestellten Kolbens wird der Kolben 1 zuerst bis auf einen Durchmesser abgedreht, der etwas größer ist als der Durchmesser des fertigen Kolbens (Abb. 1), alsdann wird in den Hohlraum des Kolbens eine Spannschraube 2 eingesetzt, die sich auf den Stirnseiten der beiden Lageraugen 3 des Kolbenzapfens abstützt. Diese Spannvorrichtung drückt die beiden einander gegenüberliegenden Teile des Kolbens in der Nähe der Lageraugen des Kolbenzapfens nach außen. Der Kolben 1 nimmt dann im Querschnitt eine ovale oder elliptische Form an, wie es in den Abb. 2, 3 und 4 dargestellt ist. Die größte Querschnittsabmessung (Durchmesser) liegt parallel zur geometrischen Achse des Kolbenzapfens. Bei der Formänderung des Kolbens durch die Spannvorrichtung 2 bleibt der verhältnismäßig starre Kopf des Kolbens, d. h. die Stelle, wo sich der Kolben ansetzt, unbeeinflußt, während der Durchmesser des Kolbens sich längs der Linie des Kolbenzapfens allmählich vergrößert. Unterhalb des Kolbenzapfens in derselben senkrechten Ebene, in der der Kolbenzapfen liegt, wird die Ausdehnung fortschreitend größer. Es findet entsprechend eine Verringerung des Durchmessers des Kolbens rechtwinklig zum Kolbenzapfen statt, wie es in Abb. 4 dargestellt ist. Der Kolben wird dann mit der Spannvorrichtung in ihrer Stellung auf einer Schleifmaschine außen so weit abgeschliffen, bis er eine zylindrische Form aufweist (Abb. 5). Nach dem Abschleifen wird die Spannvorrichtung 2 herausgenommen, und der Kolben zieht sich längs der Achse des Kolbenzapfens zusammen, wie es in Abb. 6 und 8 veranschaulicht ist, so daß er im Querschnitt wieder eine elliptische Form annimmt, wobei dann die größte Querschnittsabmessung der Ellipse rechtwinklig zum Kolbenzapfen liegt (Abb. 6 und 7).

Eine Ausführungsform der Spannvorrichtung 2 ist in der Zeichnung dargestellt. Diese besteht aus einem Bolzen mit einem Bund 4 an einem Ende und mit einem Gewindestück 5 am anderen Ende. Eine Mutter 6 mit einem Bund 7 wird auf das Gewinde aufgeschraubt. Diese Anordnung ist so getroffen, daß der Bund 4 an dem Bolzen und der Bund 7 an der Mutter sich gegen die Stirnflächen der Lageraugen 3 des Kolbenzapfens legen. Jeder der beiden Bundansätze 4 und 7 besitzt einen besonderen zylindrischen Teil, der in die Lagerbohrung für den Kolbenzapfen hineinpaßt.

Beim Drehen der Mutter auf dem Bolzen wird auf die Lageraugen des Kolbenzapfens ein Druck ausgeübt, so daß diese nach außen gepreßt werden und der Kolben· die oben beschriebene elliptische Form annimmt.

Die Abweichung von der zylindrischen Querschnittsform ist nur sehr gering und bleibt innerhalb der Elastizitätsgrenzen des zur Verwendung kommenden Metalls. Die Abweichung der zylindrischen Querschnittsform ist bei einem Kolben von 75 mm Durch- messer ungefähr 0,1 mm. Die Erfindung ist auf Kolben anwendbar, die aus irgendeinem Metall,- beispielsweise Aluminiumlegierung, Gußeisen, Stahl, schmiedbarem Guß oder anderen Legierungen, bestehen.

Claims

Patent-Ansprüche:

ι . Verfahren zur Herstellung von Kolben, die eine unrunde Form aufweisen, unter Verwendung eines während der mechanischen Bearbeitung in den Kolben einzusetzenden Spanngliedes, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden des Spanngliedes sich auf den Lageraugen (3) des Kurbelzapfens abstützen, wodurch die Anordnung besonderer Abstützteile auf dem inneren Mantel des Kolbens vermieden wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der fertiggestellte Kolben von unrunder Form einen ununterbrochenen Rand aufweist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Spannglied aus einem bolzenähnlichen Teil besteht, der ein sich im Durchmesser vergrößerndes Ende aufweist, das in das Lager des Kolbenzapfens hineinpaßt, während das andere Ende des Bolzens mit Gewinde versehen ist und die dazugehörige Mutter in das andere Lager des Kolbenzapfens paßt, wobei die Mutter und das eine Ende des· Bolzens Flansche tragen, die sich auf den Stirnflächen der Lager des Kolbenzapfens abstützen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.