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Zylinderdeckel oder Kolben für Brennkrafkmaschinen Die mehrteiligen
Zylinderdeckel oder Kolben für Brennkraftmaschinen nach Patent 566884, deren
Teile am Außenrande sowie innen durch Löten oder Schweißen verbunden» sind,
werden im Betriebe auf der den Brenngasen- ausgesetzten Seite wesentlich höher erhitzt
als an der -wassergekühlten Seite. Infolge der ungleichmäßigen Erhitzung werden
die Löt- oder Schweißnähte des Außenmantels auf Druck, die des Innenmantels auf
Zug beansprucht. Das letztere ist sehr unerwünscht; denn die Naht kann sich öffnen
und undicht werden. Die Erfindung bezweckt die Beseitigung dieses Nachteils und
besteht darin, daß diejenige Löt- oder Schweißnaht; die im Betriebe solchen Zugbeanspruchungen
unterworfen sein kante, durch zusätzliche Befestigungsmittel- gegen das Lösen oder
Undichtwerden gesichert ist. Die Sicherung kann durch irgendwelche geeigneten Mittel,
beispielsweise Schraubgewinde, Stifte, Schrauben, Schweißnähte 'o. dgl., vorgenommen
werden, deren Benutzung zur Verstärkung oder Sicherung von Löt- und Schweißverbindungen
im Maschinenbau bereits an sich bekannt ist. Die Zeichnung veranschaulicht mehrere
Ausführungsbeispiele der Erfindung.
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Abb. r zeigt im Aufriß einen Zylinderdeckel..
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Abb. 2 zeigt eine Ausführungsmöglichkeit eines Kolbens einer doppelt
wirkenden Brennkraftmaschine.
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Abb. 3 bis 5 zeigen weitere Ausführungsmöglichkeiten für die Sicherung
der Innenverbindung eines Kolbens.
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Der Zylinderdeckel nach Abb. z besteht aus einem Hauptkörper a aus
Stahlguß und einem in diesen. eingelöteten oder eingeschweißten Boden b. Die Außenverbindung
ist durch c bezeichnet, die Innenverbindung durch d. An dem Innenrand ist der Boden
b außerdem durch Gewinde e mit der in der Mitte des Zylinderdeckels- befindlichen
Ventilkanone v verschraubt. Der Boden b ist bei dem dargestellten Beispiel leicht
kegelig gestaltet, er könnte aber auch eine andere Gestalt besitzen, z. B. -eben
sein. An der Unterseite wird der Boden heißer als auf der gekühlten Oberseite. Er
versucht daher; sich mit seinem Außenrande nach oben zu wölben. Dadurch wird der
innere Bodenteil gezwungen, nach unten
auszuweichen. Am inneren
Befestigungsrande, der mit der Ventilkanone verlötet bzw. verschweißt ist, entstehen
daher Zugspannungen. Das Gewinde e hat die Aufgabe, diese Zugspannungen aufzunehmen,
um ein Lösen oder Undichtwerden der Verbindungsnaht zu verhindern.
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Bei dem in den Abb. 2 bis 5 dargestellten Kolben einer doppelt wirkenden
Brennkraftmaschine wird der untere Teil f durch den Gasdruck gegen den oberen Teil
g gedrückt. Wenn der Kolben an allen Stellen eine gleichmäßige Temperatur annehmen
würde, bestände für die außen und innen befindlichen Lötnähte kein Anlaß zur Trennung.
Im Betriebe wird aber die Kolbenkappe heißer, insbesondere am unteren Bodenteil
und in dem mit Ringnuten versehenen Außenmantel. Die Feuerseite des unteren Bodens
wird wesentlich wärmer als die Wasserseite. Die Folge ist, daß im Außenmantel Druckkräfte,
im Innenmantel dagegen Zugbeanspruchungen entstehen. Die Innenmantelnaht wird in
unerwünschter Weise auf Zug beansprucht, so daß die Gefahr besteht, daß die Naht
sich öffnet und undicht wird.
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Bei der Ausführung nach Abb. 2 ist am Innenrand der Teile f und g
ein Schraubgewinde k vorgesehen,' so daß die beiden Teile miteinander verschraubt
werden können. Diese Verschraubung schützt die Verbindungsnaht vor dem Lockern und
Undichtwerden. Bei der Ausführung nach Abb.3 wird an Stelle eines Schraubgewindes
eine zusätzliche Schweißnaht l benutzt.
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Bei dem Ausführungsbeispiel nach Abb. q. geschieht die Sicherung der
Innenverbindungsnaht durch eine Buchse in, die sich mit ihrem oberen Bund ya gegen
den Teil g abstützt und in den Kragen i des Teils f mit ihrem gewindetragenden
Ende o eingeschraubt wird.
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Bei der Ausführung nach Abb. 5 geschieht die Sicherung der Innenverbindung
durch Stifte oder Schrauben p.
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Es können auch andere beliebige Mittel benutzt werden, um die auf
Zug beanspruchte innere Löt- oder Schweißnaht gegen Lösen oder Undichtwerden zu
sichern. Eine solche Sicherung ist z. B. angebracht bei Kolben für doppelt wirkende
Diesel- und Gasmaschinen auf der von der Kolbenstange durchbrochenen Kolbenseite.
Aber auch bei einfach wirkenden Maschinen sind derartige doppelwandige Kolben mit
einer Sicherung der Innenverbindung zu empfehlen. Doppelwandige Zylinderdeckel nach
Abb. z werden verwendet bei Zweitaktmaschinen mit Schlitzspülung. Sie besitzen meist
ein zentrales Brennstoffventil. Die Außennaht der erwähnten Maschinenteile braucht
in der Regel nicht zusätzlich gesichert zu werden. Es genügt, wenn die Außennaht
durch Löten oder Schweißen hergestellt wird.