DE487756C

DE487756C - Process for the production of pistons for internal combustion engines

Info

Publication number: DE487756C
Application number: DEZ17349D
Authority: DE
Original assignee: ZSCHOPAUER MOTORENWERKE J S RA
Current assignee: ZSCHOPAUER MOTORENWERKE J S RA
Priority date: 1928-02-16
Filing date: 1928-02-16
Publication date: 1929-12-14

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Kolben für Verbrennungsmotoren. Die Ansprüche, die an einen Kolben für Verbrennungsmotoren gestellt werden, sind geringes Gewicht, geräuschloser Lauf und lange Lebensdauer. Es ist bisher noch nicht gelungen, Kolben herzustellen, welche diesen Forderungen gerecht werden. Die aus Aluminium und seinen Legierungen hergestellten Kolben haben zwar geringes Gewicht, jedoch lassen sie in bezug auf Lebensdauer und Geräuschlosigkeit zu wünschen übrig. Gußeisenkolben laufen zwar geräuschlös und sind von langer Lebensdauer, jedoch sind sie zu schwer, da die verhältnismäßig geringe Festigkeit des Materials und die Ungenauigkeit beim Guß keine geringe Wandstärke zulassen.The invention relates to a method for manufacturing pistons for internal combustion engines. The demands that are made of a piston for internal combustion engines are low weight, noiseless operation and long service life. It has not yet succeeded Manufacture pistons that meet these requirements. The ones made of aluminum and his Pistons made from alloys are light in weight, but they are relatively small to be desired in terms of service life and noiselessness. Cast iron pistons run Noiseless and have a long lifespan, but they are too heavy because they are proportionate low strength of the material and the inaccuracy during casting no low wall thickness allow.

Den gestellten Anforderungen würde ein aus Stahl hergestellter Kolben am meisten gerecht werden. Hier bildet aber die Herstellung große Schwierigkeiten, wodurch anderseits auch die Herstellungskosten groß werden und einer allgemeinen Einführung des Kolbens hindernd im Wege stehen. Man hat schon eine Herstellung des Kolbens aus mehreren Teilen aus Blech versucht, welche dann durch Schweißen, Nieten oder Löten miteinander verbunden werden. Derartige Kolben erfordern vielfach besondere eingesetzte Verstärkungsteile. Die Herstellung ist zu umständlich und zu teuer, außerdem wird dadurch auch die Bausicherheit des Kolbens stark beeinträchtigt.A piston made of steel would best meet the requirements will. Here, however, the production creates great difficulties, which on the other hand also causes the Manufacturing costs become large and prevent general introduction of the piston stand in the way. The piston has already been manufactured from several parts Tried sheet metal, which then joined together by welding, riveting or soldering will. Such pistons often require special reinforcement parts used. the Production is too cumbersome and too expensive, and it also increases the safety of the building of the piston severely impaired.

Durch die vorliegende Erfindung werden diese Schwierigkeiten und Nachteile beseitigt.The present invention overcomes these difficulties and disadvantages.

Die Erfindung besteht im wesentlichen darin, daß der ganze Kolben lediglich aus einem Stück Stahlblech ohne weitere besonders für sich einzusetzende Verstärkungsteile o. dgl. hergestellt wird, wobei die Wandung am Explosions- bzw. Kopfteil in an sich bekannter Weise verstärkt gelassen wird und die zur Aufnahme des Bolzens dienenden Augen aus dem an dieser Stelle ebenfalls stärker gelassenen Stahlblech derart herausgezogen bzw. gedrillt werden, daß sie sich zur unmittelbaren Aufnähme des Bolzens eignen.The invention consists essentially in the fact that the entire piston consists of only one Piece of sheet steel without further reinforcement parts or the like that are particularly to be used for themselves. is produced, the wall on the explosion or head part in a per se known Way is left reinforced and the eyes that serve to accommodate the bolt the steel sheet, which is also left stronger at this point, is pulled out or twisted in this way that they are suitable for the immediate reception of the bolt.

Es ist schon vorgeschlagen worden, Hohlkörper aus einem Stück Blech zu ziehen bzw. zu prägen und dabei stufenförmig zu ziehen und den Außendurchmesser des Rohlings nachträglich zu überdrehen. Dieses bekannte Verfahrenj bezieht sich aber nicht auf die Herstellung von Kolben für Brennkraftmaschinen. Ferner ist das Herausziehen der Kolbenbolzenaugen schon vorgeschlagen worden. Hierbei ist das Material an den Augenstellen gegenüber der übrigen Wandung des Kolbens nicht verstärkt, so daß sich die Augen nicht zur unmittelbaren Aufnahme des Bolzens eignen. Für die Lagerung des Bolzens ist vielmehr das Einsetzen besonderer Bolzenlager notwendig. It has already been proposed to draw or use hollow bodies from a piece of sheet metal. to emboss and to draw stepwise and the outer diameter of the blank afterwards to overwind. However, this known method does not relate to manufacture of pistons for internal combustion engines. Furthermore, pulling out the piston pin bosses has already been proposed. Here the material is opposite at the eye areas the rest of the wall of the piston is not reinforced, so that the eyes are not to direct mounting of the bolt. For the storage of the bolt is rather the use of special bolt bearings is necessary.

Die Erfindung besteht weiter noch darin, daß der Rand des offenen Kolbenendes vor dem vollständigen -Überdrehen des stufenförmigen g₅ Rohlings zunächst ein kurzes Stück auf geringere Stärke abgedreht und die abgedrehte Wandung zwecks Versteifung des offenen KolbenendesThe invention also consists in the fact that the edge of the open piston end before the complete over-turning of the step-shaped g ₅ blank is first turned a short distance to a lesser thickness and the turned wall for the purpose of stiffening the open piston end

nach innen umgebördelt wird. Das Umbördeln des offenen Kolbenendes von aus Blech gezogenen Kolben ist bereits versucht worden. Da die Kolbenwand jedoch sehr schwach ist, gestaltet sich das Umbördeln sehr schwierig, und es lassen sich Deformierungen des Kolbenendes kaum vermeiden. Diese Nachteile sind gemäß der Erfindung beseitigt.is beaded inwards. The flanging of the open end of the piston drawn from sheet metal Piston has already been tried. However, since the piston wall is very weak, flanging is very difficult, and deformations of the piston end can hardly be avoided. These disadvantages are eliminated according to the invention.

Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, und zwar zeigenIn the drawing, an embodiment of the invention is shown, namely demonstrate

Abb. ι und 2 den Kolben in zwei zueinander rechtwinkligen Längsschnitten.Fig. Ι and 2 the piston in two mutually perpendicular longitudinal sections.

α ist der fertige Kolben, der aus einem einzigen Stück Stahlblech gezogen ist; die strichpunktierte Darstellung b ist der in verschiedenen Ziehstufen fertiggezogene Kolben, der durch nachträgliches Abdrehen in die ausgezogen gezeichnete Form gebracht wird. Am offenen Ende des Kolbens ist die Kolbenwandung c durch die Ziehstufen nach außen erweitert, um zur Erzielung eines geringen Gewichtes im fertigen Kolben an dieser Stelle die erforderliche dünne Wandstärke zu erhalten. Oberhalb des Kolbenbolzens ist die volle Wandstärke des Kolbens, wie an sich bei Kolben üblich, beibehalten, damit sie den Beanspruchungen durch Wärme und Druck gewachsen ist und ferner die Nuten für die Kolbenringe eingedreht werden können. Das offene Ende des Kolbens ist zwecks Versteifung nach innen umgebördelt. Die Umbördelung f wird dadurch hergestellt, daß die Wand c des Rohlings vor dem vollständigen Überdrehen am offenen Ende des Kolbens ein kurzes Stück g auf geringere Stärke abgedreht und dann nach innen umgebördelt wird. Auf diese Weise läßt sich ein verhältnismäßig großer Bördelrand herstellen, h sind die Kolbenbolzenaugen, die aus dem an dieser Stelle stärker gelassenen Material derart herausgezogen sind, daß sie nach innen konisch verlaufen und im Querschnitt A-B nicht geschwächt sind, während die Auflageflächen der Kolbenbolzenaugen an beiden Seiten scharfkantig verlaufen. α is the finished piston drawn from a single piece of sheet steel; the dash-dotted representation b is the finished piston drawn in various drawing stages, which is brought into the drawn-out shape by subsequent turning. At the open end of the piston, the piston wall c is expanded to the outside by the drawing steps in order to obtain the required thin wall thickness at this point in order to achieve a low weight in the finished piston. Above the piston pin, the full wall thickness of the piston is retained, as is usual with pistons, so that it can withstand the stresses caused by heat and pressure and, furthermore, the grooves for the piston rings can be screwed in. The open end of the piston is flanged inwards for the purpose of stiffening. The flanging f is produced in that the wall c of the blank is turned off a short piece g to a lesser thickness before it is completely turned over at the open end of the piston and then flanged inward. In this way, a relatively large beaded edge can be produced, h are the piston pin eyes, which are pulled out of the material left stronger at this point in such a way that they are conical inward and are not weakened in cross-section AB , while the bearing surfaces of the piston pin eyes on both The sides are sharp-edged.

Claims

Patent claims:

i. Process for the production of pistons for internal combustion engines from one piece of drawn or pressed sheet metal by stepped drawing and subsequent over-turning of the outer diameter of the blank, characterized in that the entire piston (a) is only made from a piece of sheet steel without further reinforcement parts or the like that are specially to be used for itself is made, the wall on the head part is left reinforced and the eyes (h) serving to receive the bolt are pulled or twisted from the steel sheet, which is also left stronger at this point, in such a way that they are suitable for directly receiving the bolt.

2. A method for producing a piston according to claim 1, characterized in that the edge of the open piston end before the complete turning of the step-shaped blank first turned a short piece (g) to a lesser thickness and the turned wall for the purpose of stiffening the open piston end in itself is beaded inwardly in a known manner.

For this purpose ι sheet of drawings