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Kolben für Brennkraftmaschinen Die vorliegende Erfindung betrifft
Kolben für Brennkraftmaschinen, bestehend aus einem Kopf, einem Paar daran anschließenden,
die Bolzenaugen enthaltenden Halsteilen aus Leichtmetall, einem Kolbenmantel, bestehend
aus gegenüberliegenden Tragflächen, die von den Halsteilen abgestützt werden und
zwischen denen sich ein Paar rxiit den Halsteilen in Verbindung stehende Versteifungen
erstrecken, die aus einemWerkstoff mit geringerem Ausdehnungskoeffizienten als dem
des Leichtmetalls bestehen.
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Das besondere Merkmal der vorliegenden Erfindung liegt in der Anordnung
von Rippen zwecks Herstellung der Verbindung zwischen den Manteltragflächen und
den Halsteilen. Zu diesem Zwecke erstrecken sich ein Paar in die Halsteile und die
Manteltragflächen einheitlich übergehende Rippen abwärts in einem Winkel von den
Halsteilen nach jeder Manteltragfläche.
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Zum besseren Verständnis des Erfindungsgedankens ist im nachfolgenden
eine beispielsweise Ausführungsform an Hand der Zeichnungen näher erläutert.
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Abb. i ist eine Seitenansicht des erfindungsgemäß hergestellten Kolbens.
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Abb. a ist ein Schnitt nach Linie 2-z gemäß Abb. i.
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Abb. 3 ist ein Schnitt nach Linie 3-3 gemäß Abb. i. Abb. q. ist eine
Draufsicht auf das bei dem in Abb. i gezeigten Kolben verwendete Versteifungsblech.
` Abb. 5 ist eine der in Abb. i gezeigten ähnlichen Ansicht mit mehreren Abänderungen
in der Bauart.
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Abb.6 ist eine Draufsicht auf das beim Kolben gemäß Abb.5 angewendete
Versteifungsblech.
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Abb. 7 ist ein Schnitt nach Linie 7-7 der Abb. 5.
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Der Kolben gemäß der vorliegenden Erfindung besteht aus einem Kopf
io, einem Paar daran anschließenden Halsteilen i i mit den Bolzenaugen i a und einem
Paar Manteltragflächen 13. Der Kopf, die Halsteile und die Manteltragflächen
sind vorzugsweise aus irgendeinem Leichtmetall hergestellt, z. B. aus einer Aluminiumlegierung.
Die Manteltragflächen werden durch ein Paar verhältnismäßig wenig sich dehnender
Versteifungen oder Distanzstücke i q. in gleichem Abstand voneinander gehalten.
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Die Versteifungen oder Distanzstücke bestehen vorzugsweise aus einem
Werkstoff, der einen niedrigeren Wärmeausdehnungskoeffizienten besitzt als Leichtmetall,
z. B. aus Stahl, der zwecks Erreichung der gewünschten Eigenschaften eine bestimmte
Zusammensetzung erhält. Diese Versteifungen sind im wesentlichen von rechteckiger
Form mit
einer mittleren Öffnung, die den in den Halsteilen i i
befindlichen Bolzenaugen entsprechend angepaßt ist. Diese Öffnung ist vorzugsweise
mit nach innen gerichteten Zungen 18 versehen und kann oben und unten, wie bei 16,
17 gezeigt, abgeflacht werden. Die Außenseiten der Versteifung können mit schwalbenschwanzförmigen
Vorsprüngen versehen werden, um eine wirksame Verankerung in dem Werkstoff der Manteltragflächen
zu erreichen.
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Die Versteifungen sind außerdem bei i9 durchbohrt, damit sie beim
Gießen in der Form zentrisch gehalten werden können. Beim Gießen werden ein Paar
Versteifungen in eine zweckmäßig gestaltete Form in die aus Abb. 2 und 3 ersichtlichen
Lagen gebracht, wobei in die Bohrungen i9 an der Form befindliche Zapfen eingreifen,
wodurch die Versteifungen genau in ihrer Lage gehalten werden. Das geschmolzene
Kolbenmetall wird dann in die Form gegossen und umgibt die Versteifungsteile derart,
daß Guß,-verbindungen, wie deutlich aus Abb. 2 und 3 ersichtlich, gebildet werden,
und zwar entstehen diese Gußverbindungen an den Enden der Versteifungen und um den
Umfang der Öffnung 15 herum.
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Am unteren Ende des Kolbens ist der Werkstoff zu einem im wesentlichen
ununterbrochenen Rand geformt. Falls es gewünscht wird, können in diesem Rand in
der Ebene der Bolzenaugen Schlitze 28 angeordnet werden, so daß an den Seiten jedes
Schlitzes 28 gewissermaßen Abschnitte 27 gebildet werden, die, von dem Hauptkörper
der Versteifung getrennt, mit den Manteltragflächen 13 jedoch verbunden sind.
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Die Manteltragflächen 13 stehen mit den Halsteilen i i durch Rippen
29 in Verbindung, welche ununterbrochen einheitlich in die Halsteile und die Manteltragflächen
übergehen. Diese Rippen bieten eine Stütze für die Manteltragflächen und sind in
einer nach unten und außen von den Halsteilen sich erstreckenden Richtung angeordnet.
Infolge dieser Anordnung können die Rippen, falls es durch die Ausdehnung des Kolbenmetalls
notwendig sein sollte, dem Drucke nachgeben. Gemäß den Zeichnungen sind -diese Rippen
sowohl an der Innen- als auch an der Außenseite der Versteifung vorgesehen, sie
können aber auch nach Belieben an einer Seite fortgelassen werden.
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Bei dem Kolben gemäß Abb. 5 bis 7 ist die allgemeine Anordnung ähnlich
wie die bereits beschriebene; in diesem Falle sind jedoch die Rippen 29 nach abwärts
gebogen, so daß sie nach beiden Richtungen dem Drucke nachgeben können.
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Die Versteifüngen können gegebenenfalls mit Stützteilen für die Mantelabschnitte
27 ausgebildet werden, sie können auch mit Löchern 21 und 22 über und unter der
Öffnung 15 versehen sein, wodurch eine festere Verankerung in dem Werkstoff der
Halsteile erreicht wird, da das Material der Halsteile während des Gießens durch
diese Löcher dringt. Die obere Kante der Versteifung, kann außerdem einen Fortsatz
2o erhalten, der, wie aus Abb.2 ersichtlich, in einem Winkel zu dem Hauptkörper
der Versteifung abgebogen werden kann.
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Die Teile zur Verbindung der Versteifungen mit den Mantelabschnitten
27 bestehen aus Zungen 23, die im Winkel zum Versteifungshauptteil abgebogen und
an ihren unteren Enden mit Löchern 7,4 versehen sind. Die Zungen 23 sind derart
angeordnet, daß während des Gießens das die Abschnitte 27 bildende Metall eine Gußverbindung
mit den unteren Enden dieser Zungen bildet und durch die Löcher zq. fließt.
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Anstatt durch die Zungen 23 können die Mantelabschnitte 27 durch eine
gebogene Stütze 3o, welche, wie in Abb. 6 dargestellt, von der unteren Kante der
Versteifung hervorsteht, abgestützt werden. Diese Stütze 30 ist in einem
Winkel zu dem Versteifungshauptteil abgebogen und greift über eine Nase 3 i, die
aus einem Stück mit den Mantelabschnitten 27 besteht.