DE577808C

DE577808C - Kolben fuer Brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE577808C
Application number: DEK123378D
Authority: DE
Original assignee: WALTER KELZ
Current assignee: WALTER KELZ
Priority date: 1931-12-12
Filing date: 1931-12-12
Publication date: 1933-06-06

Description

Den Gegenstand der Erfindung bildet ein Kalben für Brennkraftmaschinen, bei welchem Kolbenlager und Kolbenmantel nachstellbar sind und das Kolbenlager aus einer am Lagersitz kegelförmig ausgebildeten Buchse besteht, in welcher Backen liegen, die den Kugelkopf der Pleuelstange einschließen. Solche Kolben sind an sich bekannt. Bei diesen Kolben können jedoch unrund gewordene Stellen durch bloße Nachstellung nicht beseitigt werden, so daß sowohl ein einseitiger Verschleiß der Laufflächen des Lagers als auch des Kolbens eintritt. Es muß somit eine häufige Neueinstellung oder Auswechslung der abgenutzten Teile erfolgen, was einen Ausbau des Kolbens aus dem Zylinder erforderlich macht. Durch die Verwendung der üblichen Kolbenringe ergeben sich weitere Nachteile, die darin bestehen, daß sich zwi-

ao sehen den Stoßflächen der Ringe Ölkohle bildet, wodurch sich die Ringe schließlich fest zusammenklemmen und hierdurch nicht mehr dicht schließen. Außerdem nehmen bei der Erwärmung die Kolbenringe die Wärme zuerst auf, so daß sie unrund werden, wenn sie sich nicht genügend ausdehnen können.

Bei dem neuen Kolben werden diese Übelstände vermieden, indem die geteilten Backen des Lagers an den Außenseiten zu Doppelkegeln ausgebildet sind, zwischen welchen ein an der Innenseite doppelkegelförmig ausgebohrter Auflagering liegt, während gegen die oberen Backen eine Druckfeder und eine Buchse mit kegelförmigem Unterteil aufliegt. Die kegelförmigen Auflagen sowie die Druckfeder bewirken ein ständiges Anliegen der Backen gegen den Kugelkopf, wobei sie sich gleichbleibend der Form des Kugelkopfes einschleifen. Nach , größerem -Verschleiß der Backen an den Gleitflächen wirkt das Kolbenlager federnd und kann- durch Anziehen einer Verschlußmutter wieder festgestellt werden.

Der Kolbenmäntel stellt sich bei allen Temperaturen entsprechend seiner Ausdehnung bzw. seiner Zusammenziehung selbsttätig ein. Dieser Vorgang vollzieht sich auf einem im oberen Teile des Kolbens befindlichen Doppelkegelring und einem in unteren Teile angeordneten einseitigen Kegelring. Diese Ringe werden durch Druckfedern gegen den Kolbenmantel gedrückt. Die auf den Kolben in horizontaler Richtung wirkenden Kräfte werden von den Federn und Ringen in vertikaler Richtung abgelenkt. Ein Zusammendrücken des Kolbenmantels und ein Unrundwerden des Zylinders ist hierbei unmöglich. Durch eine Verschlußmutter kann der Kolbenmantel entsprechend seiner Ausdehnung genau und federnd eingestellt werden. Ebenso wie bei dem Kolbenlager kann auch beim Kolben* mantel durch eine auf der Verschlußmutter gebildete Skala die Einstellung beider Teile leicht kontrolliert werden.

Auf der Zeichnung ist ein im Sinne der Erfindung ausgebildeter Kolben in einer Aus-

führungsform beispielsweise dargestellt, und zwar zeigen:

Abb. ι einen Längsschnitt durch den Kolben,

Abb. 2 eine teilweise Unteransicht des Kolbens,

Abb. 3 eine Aufsicht auf das Kolbenlager, Abb. 4 eine teilweise Aufsicht auf den Kolbenverschlußdeckel und die Kolbenlagermutter.

Das Kolbenlager besteht aus einer Pleuellagerbuchse i, die mit vier oder mehr Durchbrechungen 2 versehen und am Unterteil zu einem Sitz 3 ausgebildet ist, gegen welchen vier Backen 4 anliegen, die auf der Innenseite hohlkugelförmig, an der Außenseite zu Doppelkegeln ausgebildet sind. Die Backen 4 schließen den Kugelkopf 5 der Pleuelstange 6 ein, gegen welchen von oben vier weitere

ao Backen 7 anliegen. Die Backen besitzen zwischen ihren Teilen Spielraum (Abb. 3), der durch Druckfedern 12 aufrechterhalten wird, die in die Backen eingesetzt sind. Zwischen den Backen 4 und 7 liegt ein an der Innen-

S5 seite doppelkegelförmig ausgebohrter Auflagering 11. Gegen die oberen Backen 7 liegt eine Buchse 10 an, die am Unterteil kegelförmig ausgebildet ist. Die Buchse 10 liegt in der Buchse 1; das Anziehen der Büchse erfolgt mittels einer Verschlußmutter 14. Die Backen 7 stehen unter der Wirkung einer Druckfeder 8, welche in der Buchse 10 liegt.

• Wenn die Mutter 14 angezogen wird, drückt sie gegen die Buchse 10 und drückt diese mit ihrem kegelförmigen Unterteil auf die oberen Backen9, letztere gegen den Zwischenring it und diesen gegen die Backen 4. Es tritt dadurch eine gleichmäßige radiale Verschiebung der Backen 4, 7 nach der Mitte des Kugelkopfes 5 ein. Die Druckfeder 8 dient als Entlastungsmittel für die Backen 4 und 7, wenn die Backen Spielraum erhalten und das Lager nicht sofort nachgestellt wird. Die Druckfeder kann jedoch gegebenenfalls auch fortfallen.

Die Mutter 14 hat Linksgewinde und ist zugleich die Gegenmutter für den den Kolbenmantel mit Rechtsgewinde nachziehenden Kolbenboden. Der längsgeschlitzte, mit Überlappungsenden versehene Kolbenmantel 17 ist an beiden Enden kegelförmig ausgedreht. In das Kolbenoberteil legt sich ein geteilter Doppelkegelring 16 ein und in das Kolbenunterteil ein einseitig kegelförmig ausgebildeter Ring 18, der mit der flachen Seite auf einem Außenring 28 aufliegt, welcher durch Rippen 26 mit der Lagerbuchse 1 verbunden ist. In dem Ring 28 sind Druckfedern 19 (Abb. 2) angeordnet, welche gegen den Kegelring 18 wirken. Der Doppelkegelring 16 besteht aus zwei durch Nut und Feder verbundenen Teilen; gegen den oberen Kegelring liegt ein Ring 15 an, gegen welchen der ■Kolbenboden 9 wirkt. Der Kegelring 16 nimmt einen unter dem Drucke einer Blattfeder stehenden Dichtungsring 21 und eine Druckfeder 20 auf, welche eine Verschiebung der Kegelringe 16 gegeneinander ermöglicht. Wenn der über dem Ring 15 liegende Kolbenboden 9 angezogen wird wird der Kolbenmantel 17, an dessen Stelle auch ein Kolbendoppelmantel 17, 24 . mit gegeneinander versetzten Schnittflächen treten kann, durch die Kegelringe 16 und 18 gegen seine Dichtungsflächen gedrückt, wodurch sich der Kolben- mantel der Rundung der Zylinderwandung anpaßt. Ein geringes Zurückdrehen des Kolbenbodens 9 ermöglicht die Bildung eines beliebigen Luftraumes zwischen dem Kolbenmantel und dem Zylinder. Die Druckfedern

19 drücken dann die Kegelringe zurück, so daß der nun federnde Mantel dicht an die Wandung anschließt. Der geteilte Doppelkegelring 16 dient hierbei als Ausgleich bei der Aufwärtsbewegung des Kolbens. Die in dem Doppelkegelring 16 liegende Druckfeder

20 drückt die beiden Kegelringe auseinander. Der geschilderte Vorgang kommt jedoch nur in Betracht, wenn der Kolbenmantel auf den Rand der Lagerbuchse zurückgedreht wird, wobei der Doppelkegel ring 16 auseinandergedrückt wird. Der Kolbenboden 9 wirkt als Gegenmutter für die Kolbenlagernachstellmütter 14 und ist hierzu mit Vertiefungen 25 zum Ansetzen eines! Schlüssels versehen.

Die Schmierung des Kölbenlagers und KoI-benmantels kann durch an den Seiten def Lagerbuchse 1 angebrachte Fangbleche erfolgen, die das durch den Kolben geschleuderte öl auffangen und in die Buchse 10 und von xpo dort in die Hohlkugel 5 leiten, in welcher Schmierlöcher vorgesehen sind. Das übrige öl kann dann durch die durchbohrte Pleuelstange in die Pleuellager fließen. Auf diese Weise erfolgt eine gute Schmierung, da auch bei Stillstand der Maschine stets öl in den Lagern ist. Es kann jedoch auch umgekehrt eine Druckschmierung angewendet werden.

Claims

Patentanspruch :

i. Kolben für Brennkraftmaschinen, bei welchem Kolbenlager und Kolbenmantel durch Kegelflächen nachstellbar sind und das Kolbenlager aus einer am Lagersitz kegelförmig ausgebildeten Buchse besteht, in welcher Backen liegen, die den Kugelkopf der Pleuelstange einschließen, dadurch gekennzeichnet, daß die geteilten Backen (4, 7) an den Außenseiten zu Doppelkegeln ausgebildet sind, zwischen welchen ein an der Innenseite doppelkegel-

förmig ausgebohrter Aufl'agering (ii) liegt, und daß gegen die oberen Backen (7) eine Buchse (io) mit einem kegelförmigen Unterteil anliegt, deren Anziehen mittels einer Verschlußmutter (14) eine radiale Verschiebung der Backen (4, 7) nach der Mitte des Kugelkopfes (5) zur Folge hat.
2. Kolben für Brennkraftmaschinen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Backen (4, 7) zwischen ihren Teilen Spielraum besitzen, der durch in die Backen eingesetzte Druckfedern (12) aufrechterhalten wird.
3. Kolben für Brennkraftmaschinen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Kolbenoberteil ein Doppelkegelring (16) zum Nachstellen des Mantels sitzt, der aus zwei durch Nut und Feder verbundenen Teilen besteht, und daß gegen den oberen Kegel ein entsprechender Ring (15) anliegt, gegen den der auf die Lagerbuchse (1) mit Rechtsgewinde aufgeschraubte Kolbenboden (9) wirkt, gegen welchen sich die mit Linksgewinde versehene Verschlußmutter (14) als Gegenmutter legt.
4. Kolben für Brennkraftmaschinen nach den Ansprüchen 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich gegen, den KoI-benmanfel von unten ein einseitig kegelförmig ausgebildeter Ring (18) legt, der mit der flachen Seite auf einem Außenring (28) der Lagerbuchse (1) sitzt.
5. Kolben für Brennkraftmaschinen nach den Ansprüchen 1, 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Doppelkegelring (16) und der einseitige Kegel ring (18) unter der Wirkung von Druckfedern (20, 19) stehen.
6. Kolben für Brennkraftmaschinen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nachstellung des Kolbenmantels und Kojbenlagers an Hand von auf den Muttern (9, 14) vorgesehenen Einstellmarken erfolgt.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen