DE509199C

DE509199C - Leichtmetallkolben fuer Brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE509199C
Application number: DEB140960D
Authority: DE
Original assignee: Bohn Aluminum and Brass Corp
Current assignee: Bohn Aluminum and Brass Corp
Priority date: 1928-12-15
Filing date: 1928-12-15
Publication date: 1930-10-04

Description

Leichtmetallkolben für Brennkraftmaschinen Leichtmetallkolben für Brennkraftmaschinen mit Versteifungen aus anderem Rohstoff als dem des Kolbenmantels sind bekannt. Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf solche Leichtmetallkolben, bei «-elchen es neu ist, (Ion Durchmesser des unteren ringförinigen Mantelteils parallel zur Achse der Kolbenbolzenlager kleiner zu gestalten als den zu dieser Achse senkrechten Durchmesser, insbesondere in der Form, daß ein Schlitz od;-r mehrere Schlitze von der unteren Kante eine. od;r mehrerer der Zwischenräume, welche die Mantelabschnitte von (Ion Halsteilen trennen, sich in den Mantel hinein erstrecken.
Bei weiteren Ausführungsformen der Erfindung soll erfindungsgemäß die obere Kante der Mantelabschnitte von dein Kolbenkopf durch Schlitze auch so geführt sein, daß jeder Mantelabschnitt mit seinem Mittelteil sich dein Kolbenkopf mehr nähert als mit seinen Seitenteilen; auch kann das untere illittelstück einer oder jeder Versteifung so gebogen sein, daß eine Verstellschrauhe aufwärts in ein Bolzenauge geführt «erden kann.
Abb. I zeigt eine Ansicht des Kolbens, Abb.2 eine Ansicht, teilweise im senkrechten Schnitt gemäß Abb. r, Abb. 3 eine Ansicht der Versteifung gemäß Abb. r, Abb.4 eine Ansicht einer anderen Ausführungsart der Versteifung, Abb. 5 ein senkrechter Schnitt durch einen Kolben finit einer Versteifung gemäß .1b11. -l. Abb. 6 ist ein waagerechter Schnitt durch den unteren Kolbenteil, wobei einige der oberen Kolbenteile der Klarheit wegen fortgelassen sind und der Kolben durch teilweises Abschleifen der Ringteile unterhalb der Bolzenaugen behandelt ist.
Abb. j zeigt einen ähnlichen waagerechten Schnitt durch den unteren Kolbenteil. wobei derselbe in 1@orm eines Ovals bearbeitet ist.
Abb. 8 ist eine Ansicht einer anderen Ausführungsform einer Versteifung, und zwar ist die Versteifung vor der Ausführung der Umbiegungen dargestellt., Nvährend Abb. 9 die Versteifung, nachdem die Biegungen stattgefunden hallen, veranschaulicht. In den "Zeichnungen stellt to den Kolbenkopf dar, während I I die von dem lüpf ausgehenden Halsteile Ikzeichnet, in denen die Bolzenaugen 12 gebildet sind. Das untere Ende des Kolbenmantel, bildet einen Ding 13. welcher mit den unteren Enden der Halsteile i t verbunden ist. Zungenförmige Mantelabschnitte 14 erstrecken sich von dem Ring i3 aufwärts zNvischen den Halsteilen und sind von dein Kolbenkopf durch Schlitze r @ und von den Halsteilen durch senkrechte Hohlräume i(i getrennt.

Die bisher erwähnten Teile «erden vorzugsweise au; irgendeinem passenden Leichtmetall, wie Aluininitnnle,ierting, lic#r,re:tellt, und, uni die diametrale Au:dchnun- der oberen Enden der llantelflüchcn 14 zu regeln, werden ciil 1'aai- Versteifungrn r; @iu: :r`en@l-

t'it1('ill stell \\'C'1ti@r(#l' .t1, Flur 1,7,oll)eil a@l@@C'hlllll-

(Ion Bittstoff, @ltii'cli clrn Kc;l;,cil gehend. und

zwar illit ihrt'n lsncit#n in die Mantelteile 14

eingreifen((, angec)rclnct. Da'; Mittelstück

jeder \-(,i"striftitig ist in einem der Halsteile

t t, wie ck#titlich atis Abb. 2 ersichtlich, einge-

1)ettct.

Dir @-rrstcifungen können zur Erreiclitliig

des gcwiiilscliteii 1?1'gebnisses jede geeignete

1'()r111 erhalten; in (1C'111 Kolben genla t' Abb. 1

s itltl I. 1i. @I"@tolftlngeIl )n Fol"in eines recht-

"Clztgeil, offenen hahnlens gemäß ebb. 3 vor-

grsel@eli. 1'in Lappen 1(g, (leg sich an der

l-titerkante des ()Deren Versteifungteils be-

til1det, ist nach vorn abgebogen, wie 111 Ab'). 2

und 3 an`edeutct. l#erner sind Aussparungen

18 in (Ieill oberen Rahmenteil gebildet, die

sich his in d('n Lappen 1c] erstrecken. An

den setil;i-('cliteti llahinenseiten der Verstei-

fung sind spatengrifiörrnige Halter 2o ange-

bracht. Diese 1-lalter sind ent"veder nur an

(1"n Oberkanten der Versteifung (vg1. Abb. 3)

c:(ler in jeder Ecke, wie in der Ausführttngs-

forin griti:iß _3b1. R vorgesehen; sie werden,

wie aus .11 ) b. 3 ersichtlich, hinten umgelogen,

damit sie (1:r 1,tlndung des Kolbens entspre-

chen. 1)rr untere Rahmenteil besitzt in der

\;ihe d(#r -litte nach oben vorspringende

@t1Il@et1 ?1.

Bei der Herstellung des Kolbens werden

zunächst die Versteifungen i; in ihre genaue

Lage in (leg Form gebracht und in dieser fest

gesichert, während das den Kolben bildend;.

Metall uni sie herum gegossen wird. Auf

diese Weise werden Ober- und Unterteile (leg

Versteiftitig in dun Halsteilen, und zwar über

und unter den Bolzenaugenlappen eingebettet,

Während die .patcngriffähnlichen Halter in

den 'Ialltrlfläcllen 14 verankert werden.

Bei dein die Gießform verlassenden Kolben

bilden dieMantelteile ein Stück mit dein Kol-

benkopf; (Miese Teile werden jedoch später

durch Einschneiden der Schlitze 13 vonein-

ander getrennt. I11 dem Kolllenkopf sind

Ringnuten 22 vorgesehen. Beim Schneiden

(leg schlitze 1 5 ist es wünschenswert, unter

(leg untersten Ringlltlt 22 -genügend 'Metall

l23) stehen zti lassen, während andererseits

die Mantelfl;ichen so lang wie möglich sein

,ollen. Das wird dadurch erreicht, daß inan

die Schlitze 15 mit einem nach innen und

unten zti gehenden Winkel einschneidet und

in die oberen Enden (leg Hohlräume i6 führt,

indem man das beim Schneidevorgang zur

Anwendung kommende Eundmesser in den

erforderlichen @N%inkel einstellt.

13('i der beschriebenen Bauart regeln die

yerll:iltlllsliliiljig sich nicht ausdehnenden `Ver-

steifungen zwangsläufig die diametrale Aus-

delinung der oberen Teile der Mantelfliichen,

so da13 die Mii-lichkeit des Eitipassens (Mieses

Mantelteils mit einem engen Spielraum in den "/.'linder gegclx#n ist. I?s ist jedoch notwen(ligr, Vorkehrung zu treffen, claß ein Biegen des unteren :Mantelteils infolge der Auc;-(lc@nttngswirl:ung der Arbeitstemperaturen verhindert wird. Das wird gemäß (leg vorliegenden Erfindung ohne tlic Anwendung von Längsschlitzen, die sich bei bekannten Kolben von (leg Unterkante des -Mantels an aufwärts erstrecken, bewirkt.

Die Erfindung verbessert auch die Belastungsverhältnisse (leg Mantelabschnitte 1.1. Zu diesem "(.weck werden von den unteren Kanten der Hohlräume i(-') ausgehende Schlitze 2-1. in dem :(Mantel gebildet. Diese Schlitze 2.4 können in jedem gewünschten Winkel laufen; die Hauptsache ist, daß sie sich nicht bis zur unteren Kante des Mantels erstrecken. Die Schlitze 24. können entweder in den -Mantel gegossen oder nach dein Gießen, wie aus Abb. r ersichtlich, eingeschnitten sein.
Die durch die .Anordnung (leg Schlitze 2.1. bedingte Regelung der Mantelausdehnung gew iilirleistet eine bessere Lagerung der Mantelflächen in dein Zylinder an der senkrechten Mittellinie der 1Iantelteile entlang. Dadurch wird die gleichmäßige Verteilung und eine gleichmäßige Belastung des Gesamtmantels bei Berührung mit (lein Zylinder erreicht.
Bei Anordnung von Schlitzen 24. ist es erforderlich, den Mantel derart auszubilden, daß die an dein zur Achse des Kolbenbolzens parallelen Durchmesser liegenden Teile des Ringes 13 sich nicht bis zur schädlichen Berührung mit (leg Zylinderwandungen ausdehnen. Das geschieht z. B. dadurch, (Maß man die Oberfläche des Ringes 13 unterhalb der Bolzenaugen entlastet, indem man diese Teile des Ringes, wie bei 25 in Abb. i und G angegel;en, abschleift; oder plan gibt dem unteren lfantelende eine ovale Form (Abi).;), oder (leg Mantel wird derart konisch gestaltet, daß das untere Ende des Mantels anfangs einen größeren Spielraum in dem Zylinder besitzt als das obere Ende.

Manchmal kann es zweckmäßig sein, eine Verstellschraube 26 (Abb. 5;) anzubringen, um den Kolbenbolzen in seiner Lage zu sichern; in diesem Falle müßte die Versteifung so angeordnet sein, ilaß die Schraube durch den Kolbenbolzen hindurchgeführt werden kann. Das wird entweder dadurch erreicht, daß die untere Seite (leg Versteifung wie bei 2; in Abb. d. und 5 unterbrochen, oder der untere Teil mit einer bogenförmigen Brücke, um der Schraulie Platz zu schaffen, versehen wird (vgl. Abb. S und c)). Bei der letzteren Ausführungsform wird die Versteifung zu der aus Abb. S ersichtlichen Form mit der bogenförmigen Brücke 28 ausgestanzt, und beine hornivorgang wird die

Brücke nach hinten unigebogen (vgl. Abb. o),

damit leim fertigen 1`ollteii sich die Brücke

28 um die Schraube erstreckt.

Der Kolben kann mit zwei 1)ogenfiirnii-Teii

lZil>I)ell 29 zur Verstärkung des I@ülbes 13

unter den I3o1zeilau,zcn versehen sein. Diese

l,'ihlkit können entweder nahe <leg tuitvr,#ii

Mantelkante wie in :111h.2 oder im Abstand

von der unteren 1lante weiter nach o::en an-

(leortlilet sein.

Claims

PATENT 1\ SPRL CIi i: ;

i. Leichtmetallkolben für fli-ciinl:raftinaschinen, bestellend aus einem Kopf finit daran anschließenden Halsteileil, in denen die Bolzenlager sitzen, einem ringförmigen, mit den unteren 1:n(leil der Halsteile verbundenen Mantel mit aufwärts sich erstreckenden und von dein Kolbenkopf getrennten Mantelabschnitten, zwischen denen Versteifungen mit verhältnismäßig .-geringem Ausdehnungskoeffizienten lieren, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser des unteren rinbförmiign Mantelteils (25) parallel zur Achse der Kolbenbolzenlager geringer ist als der zu dieser Achse senkrechte Durchmesser.
2. Kolben nach Anspruch i, bei welchem die Mantelabcchnitte von den Halsteilen durch Zwischenräume getrennt sitic1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schlitz oder mehrere Schlitze (2-) von der unteren kante eines oder mehrerer der Zwischenräume, welche die -Mantelabschnitte (i.1) von den Halsteilen (i i) trennen, sich in den Mantel hinein erstrecken.
3. Kolben nach Anspruch i oller 2. dadurch gekennzeichnet, da13 die oberen Kanten der :llatitelabsclinitte (i4) von (lern Kolbenkopf (fo) durch Schlitze (i_3) getrennt sind, welche in einer Ebene lieben, die zu einer zur Kolbenachse senkrechten Ebene geneigt ist. .
4. Kolben nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitze (I5) so geführt sind, daß jeder Mantelabschnitt (i.1) mit :einem Mittelteil sich dein Kolbenkopf mehr nähert als mit seinen Seitenteilen. >. Kolben nach jedem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das untere Mittelstück einer oder jeder 'Versteifung so gebogen ist (wie bei 28), daß eine Verstellschraube (26) aufwärts in ein Bolzenauge geführt werden kann.