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Kolben, insbesondere für Brennkraftmaschinen Die Erfindung bezieht
sich auf einen Kolben, insbesondere für Brennkraftmaschinen, bei denen -die Kolben
starken Drücken ausgesetzt sind.
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Es ist an sich bekannt, den Kolbenzapfen im Innern .des Kolbens durch
einen Einsatzkörper zu befestigen, so daß Durchbrechungen der Kolbenwand vermieden
werden. Man hat auch schon vorgeschlagen, diesen Einsatzkörper aus zwei halbzyli.n,derförmigen
Teilen zu bilden. Bei den bekannten Einrichtungen der letztgenannten Art sind die
Einsatzkörper mit zwei ineinanderschiebbaren, den eigentlichen Kolbenzapfen bildenden
hülsenförmigen Stümpfen versehen. Da die ineinanderschiebbaren Hülsenstümpfe verschiedenen
Durchmesser haben, ist die Form der beiden Einsatzteile nicht gleichartig, was zur
Folge hat, daß die Einsatzteile nicht mit den gleichen Formen hergestellt werden
können und auch nicht beliebig auswechselbar sind. Weiterhin ist im allgemeinen
das Material dieser Stümpfe, welche mit dem übrigen Einsatzkörper aus einem Stück
bestehen, für die Lagerung des Kopfes der Pleuelstange wenig geeignet.
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Die Nachteile der bekannten Einrichtungen werden erfindungsgemäß dadurch
vermieden, daß die beiden Teile des Einsatzes gleichartig sind und durch eine Hülse
miteinander verbunden sind; welche zwei gleichachsige, vorzugsweise aneinanderstoßende
Kolbenzapfenstümpfe, die zu den beiden Einsatzteilen gehören, umgibt.
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Besonders zweckmäßig ist die Anwendung des Erfindungsgedankens bei
Kolben, die einen in den- Kolbenmantel eingesetzten und aus dem Kolbenmantel nach
oben herausnehmbaren Leichtmetallboden haben, welcher seinerseits mit einem gegen
hohe Temperaturen widerstandsfähigen Einsatzkörper versehen sein kann. In diesem
Fall können die Befestigungsmittel für den Kolbenboden und gegebenenfalls auch für
den Einsatzkörper des -Kolbenbodens gleichzeitig zur Sicherung des den Kolbenzapfen
tragenden Einsatzes dienen.
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Der Erfindungsgegenstand ist in der Zeichnung beispielsweise veranschaulicht,
lind zwar zeigen Fig. i und a Längsschnitte senkrecht zur Achse des Kolbenzapfens
sowie durch die Achse des Kolbenzapfens.
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Der Motorkolben besteht aus einem aus widerstandsfähigem Metall, z.
B. aus Stahl, hergestellten rohrförmigen Teil a, der zum mindesten einen Teil des
Kolbenmantels bildet. Beispielsweise kann der rohrförmige Teil a den ganzen Kolbenmantel
bilden, wie dies in Fig. i und 2 dargestellt ist. In den
Kolbenmantel
a ist ein Einsatz b, der beispielsweise gleichfalls aus Stahl hergestellt
ist, eingesetzt. Der Einsatz b trägt den Kolbenzapfen. Der Einsatz b besteht aus
zwei Teilen b1, b2, die aneinandergesetzt die Seitenwand des Teiles b bilden. Vorzugsweise
umfaßt jeder Teil die halbe Seitenwand des Teiles b, so daß die Stoßkanten der beiden
Teile in einer Diametralebene liegen, die senkrecht zur Achse des Kolbenzapfens
verläuft. Gemäß der Erfindung sind die Teile b1 und b2 völlig identisch gestaltet.
Sie sind je mit einem hohlen Vorsprung b1°, b2° versehen. Die hohlen Vorsprünge
oder Stümpfe sind ebenfalls gleichartig. Sie liegen nach der Zusammenfügung der
beiden Teile b1, b2 gleichachsig und stoßen mit ihren Enden aneinander, so daß sie
nach der Montage eine Traverse bilden, auf welche ein Rohr d aufgezogen wird, das
den Kolbenzapfen bildet. Die Verbindung der beiden Teile b1, b2 kann durch Verschweißen
oder dadurch geschehen, daß, die Vorsprünge b1°, b2° gewaltsam in das Rohr d hineingepreßt
werden. Der ganze Einsatz b kann im Innern des Kolbenmantels ebenfalls durch Einpressen
oder auch durch Einschrauben befestigt wenden.
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Was den Kolbenboden e anbelangt, so kann dieser beliebig ausgebildet,
beispielsweise fest mit dem Teil a verbunden sein. Wenn .der Kolbenboden jedoch
eingesetzt werden und einen zentralen Teil e1 aufweisen soll, welch letzterer aus
einem den hohen Temperaturen gegenüber widerstandsfähigen Material besteht, wird
der Kolben zweckmäßig folgendermaßen ausgebildet: Der obere Teil des Mantels a wird
bis zu einem ringförmigen Anschlag f ausgebohrt. Der Abstand dieses Anschlages von
der oberen Stirnseite des Kolbens ist etwa gleich dem Kolbenradius. Ein besonderer
Kolbenboden, .der zweckmäßigerweise aus Leichtmetall, wie z. B. Aluminium, hergestellt
ist, ist in die genannte Bohrung eingesetzt und besitzt vorzugsweise etwas Spiel,
um eine freie Ausdehnung des Kolbenbodens zu gestatten. Hierbei ergibt sich eine
gute Berührung zwischen der Bohrung und den Seitenwänden des Kolbens und somit ein
guter Wärmeübergang zwischen den einander berührenden Flächen. Zweckmäßigerweise
werden die genannten Oberflächen mit einer die Wärme gut leitenden Metallschicht,
wie z. B. mit Kupfer oder Silber, überzogen. Der Kolbenboden wird innen spitzbogenförmig
ausgebildet, damit die Kolbenquerschnitte von der Achse nach der Peripherie zu wachsen,
um den Wärmeabfluß zu erleichtern. Zwischen dem unteren Rand des Kolbenbodens e
und dem Anschlag f ist eine Dichtung g vorgesehen. Eine weitere Dichtung i ist zwischen
einem am Umfang des oberen Teiles des Kolbenbodens vorgesehenen Flansch und dem
oberen' Rand des Teiles a angeordnet.
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Eine einzige Stange j dient als Befestigungsmittel .und stützt sich
mit ihrem oberen Ende auf dem Kolbenboden und Vorzugsweise auf dem mittleren Teil
des Kolbenbodens ab, während sich ihr unteres Ende mit einem Querteil h gegen entsprechend
ausgebildete Vorsprünge stützt, die beispielsweise von dem ringförmigen Anschlag
f gebildet werden, der im Innern des Mantels a vorgesehen ist.
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Die beschriebene Befestigungsweise des Kolbenbodens ist besonders
dann vorteilhaft, wenn in der Mitte des Kolbenbodens ein Schutzkörper e1 vorgesehen
ist, der bereits oben erwähnt wurde. Die Stange j kann dann nämlich gleichfalls
dazu benutzt werden, den Teil e1 fest gegen den Kolbenboden e zu pressen. Zu diesem
Zweck wird der Kolbenboden in seiner Mitte .durchbohrt und in die so gebildete Öffnung
der zapfenförmige Ansatz des Körpers e1 eingesetzt.
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In der Mitte des zapfenförmigen Ansatzes befindet sich -ein Loch,
in das Gewinde geschnitten ist. Schließlich wird der Körper e1 auf das mit Gewinde
versehene Ende der Stange j aufgeschraubt, nachdem der Kolbenboden e in- den Mantel
a und der zapfenförmige Ansatz in die zentrale Öffnung des Kolbenbodens. eingesetzt
worden ist. Die Stange j ünd ihr Querteil h werden beispielsweise durch die obere
Öffnung des Mantels a eingeführt, bevor der Kolbenboden montiert wird.
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Die Befestigungsmittel für den Boden kann man auch dazu benutzen,
um den Einsatz b an seinem Platz zu sichern. Zu diesem Zweck wind der Einsatz b
zweckmäßigerweise derart ausgebildet, daß er sich mit seinem oberen Rand gegen die
Unterseite des ringförmigen Anschlages f legt. Ferner wird an dem oberen Rand des
Teiles b ein Flansch vorgesehen, unter den die Enden der Quertraverse k greifen
können, sobald sich der Einsatz b an seinem Platz befindet. Mit Hilfe der beschriebenen
Einrichtung werden die Teile e1, e sowie a und b zusammengehalten.
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Die Erfindung ist nicht auf .die beschriebenen Anwendungsarten und
Ausführungsformen beschränkt, sondern es sind Abänderungen möglich, ohne daß dadurch
der Bereich der Erfindung verlassen wird.