DE650603C - Verschleissfestes Gusseisen fuer die Herstellung von Dichtungsorganen fuer Brennkraftmaschinen fuer feste, staubfoermige Brennstoffe - Google Patents
Verschleissfestes Gusseisen fuer die Herstellung von Dichtungsorganen fuer Brennkraftmaschinen fuer feste, staubfoermige BrennstoffeInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf die Verwendung eines verschleißfesten Gußeisens zur
Herstellung von Zylinderlaufbuchsen für Brennkraftmaschinen für feste, staubförmige
Brennstoffe. Dieses Gußeisen ist erfindungsgemäß gekennzeichnet durch folgende Zusammensetzung:
3,0 bis 4,0 °/o Kohlenstoff,
2,0 - 7,0 °/0 Mangan,
o,S - i,o°/0 Silicium,
2,0 - 7,0 °/0 Mangan,
o,S - i,o°/0 Silicium,
0,1 - i,o°/o Nickel,
Rest Eisen und niedrige Gehalte an Phosphor und Schwefel.
Rest Eisen und niedrige Gehalte an Phosphor und Schwefel.
Insbesondere hat sich z. B. für den genannten Verwendungszweck ein Gußeisen folgender
Zusammensetzung bewährt:
Kohlenstoff ' 2>,42°lo>
Mangan 5>42°/0,
Silicium 0,94°/o.
Schwefel 0,017°/,,,
Phosphor 0,17%,
Nickel o,io°/0,
Rest Eisen.
as
as
Ein derartig zusammengesetzter Werkstoff ist außerordentlich widerstandsfähig, so daß
er den starken Beanspruchungen, die beim Betrieb von Kohlenstaubmotoren auftreten,
in einem bisher nicht gekannten Maße Rechnung trägt.
Alle bisher erprobten Werkstoffe von Zylinderauflaufbuchsen in Kohlenstaubmotoren
wiesen nach kurzer Betriebszeit durch die Asche des verbrannten Kohlenstaubes einen so hohen Verschleiß auf, daß
ein weiterer Betrieb nicht möglich war. Die vorerwähnten Werkstoffe halten der Verschleißwirkung
der Kohlenstaubasche stand, so daß das außerordentlich bedeutungsvolle Ergebnis erhalten ist, daß ein ordnungsmäßiger
Betrieb von Kohlenstaubmotoren für etwa die gleiche Zeitdauer möglich ist, wie
das beispielsweise bei Leicht- und Schwerölmotoren mit Buchsen bisher bekannter Zusammensetzung
schon möglich ist. Damit ist eine der wichtigsten Voraussetzungen für die Einführung von Kohlenstaubmotoren in die
Praxis erfüllt.
Die genannten Werkstoffzusammensetzungen sind nicht nur widerstandsfähig und
gegen Abnutzungen gefeit, sie sind auch wenig spröde, alles Eigenschaften, die gerade für
Zylinderlaufbuchsen bei Kohlenstaubmotoren von größter Bedeutung sind. Auch der weitere
Vorteil ist zu erwähnen, daß die Herstellung im Gegensatz zu anderen bekannten Verfahren
sehr billig ist. t
Die Eigenart des zu verwendenden Werkstoffes bringt es mit sich, daß man bei der
Herstellung von Bauteilen aus diesem Werkstoff auf eine möglichst einfache Formgebung
achtet. Es liegt dies hauptsächlich daran, daß ein Werkstoff mit besonders guter Ver-
Schleißfestigkeit lediglich durch Schleifen bearbeitet werden kann. Achtet man infolgedessen
auf eine einfache Formgebung, so wird die Bearbeitung nur geringe Kosten ver-Ursachen.
Eine Ausführungsmöglichkeii der Erfin-*'
dung ist auch darin' zu sehen, den Zylinder aus insgesamt drei Buchsen zusammenzusetzen,
mit dem Zweck, eine stärkere Kühlung ίο des oberen Teiles des Verbrennungsraumes
bei verhältnismäßig einfacher Herstellung zu
erzielen.
Bei der Verwendung des genannten Werkstoffes, der sich also durch eine besonders
gute Verschleißfestigkeit auszeichnet, ist noch darauf zu achten, daß die Verschleißfestigkeit
auch davon abhängt, mit was für einem Werkstoff ein Reibungszusa'mmenhang besteht.
Versuche haben gezeigt, daß in manchen Fällen ein Werkstoff höherer Brinellhärte
mehr abgenutzt wird, wenn ein Werkstoff niedrigerer Brinellhärte, als wenn ein
Werkstoff höherer Brinellhärte auf ihm reibt.
Bei Verbrennungskräftmaschinen für staubförmige Brennstoffe, insbesondere Kohlenstaubmotoren,
müssen nun die Werkstoffe von Zylinderlaufbuchsen und Kolbenringen so aufeinander abgestimmt sein, daß die Abnutzung
der Kolbenringe größer ist als diejenige der Zylinderlauf büchsen. Das liegt an
dem höheren Preis und der schwierigen Auswechselung der Zylinderlaufbuchsen. Indessen
muß die Abnutzung der Kolbenringe so gering sein, daß sie einen ordnungsmäßigen
Betrieb gewährleistet. Schließlich muß der Werkstoff der Kolbenringe den hohen Biegungsbeanspruchungen,
die bei Kolbenringen auftreten, gewachsen sein. Man hat gefunden, daß ein Werkstoff etwa folgender
Zusammensetzung:
2,0 bis 4,0 0J0 Kohlenstoff,
1,0 - 2,0 °/0 Mangan, - 0,5 - 1,0 °/o Silicium,
0,5 - i,5°/0 Nickel,
0.3 - 0,7 »/ο Chrom,
Rest Eisen und geringe Gehalte an Phosphor und Schwefel,
den · vorerwähnten Bedingungen entspricht,
wenn er mit dem vorerwähnten Werkstoff für Zylinderlauf büchsen zusammenarbeitet. Insbesondere
hat sich ein Baustoff folgender Zusammensetzung bewährt:
Kohlenstoff , 2,84°/0,
Mangan -. i,74°/o>
Silicium , 0,98 °/0,
■Schwefel 0,07°/,,,
Phosphor . _ 0,20 °/0,
Nickel 'l,i6°/0,
Chrom . p,53°/0,
Rest Eisen.
In der Anwendung auf Verbrennungskraftmaschinen für staubförmige Brennstoffe, wie
Köhlenstaubmotoren, in denen Kolbenringe und Zylinderbuchsen reiben, ergibt sich jedoch
für die Kolbenringe im Verhältnis zu. normalen Kolbenringen immer noch eine nicht
unbeträchtliche Sprödigkeit, so daß das Überstreifen
von Kolbenringen über den Kolben, wie es im allgemeinen bei derartigen Maschinen
üblich ist, nicht möglich ist.
Infolgedessen empfiehlt sich die Anwendung einer besonderen Bauart für den Kolben-,
bei der der Kolben aus zwei Teilen besteht und mit Kammerringen versehen ist, so
daß die Kolbenringe nicht übergestreift, sondern einfach über den unteren Teil geringeren
Durchmessers geschoben zu werden brauchen.
Einige Ausführungsbeispiele der vorerwähnten Bauart werden nachstehend an
Hand der Zeichnung beschrieben. Es zeigen:
Abb. ι eine Zylinderbauart mit einer besonders
einfach geformten Laufbuchse, insbesondere für Dieselmaschinen für staubförmige
Brennstoffe, im Schnitt,
Abb. 2 eine etwas abgeänderte Bauart, ebenfalls im Schnitt,
Abb. 3 einen Kolben für Dieselmaschinen für staubförmige Brennstoffe im Schnitt.
In Abb. ι ist α eine Zylinderbuchse, b ein
einfaches Rohr, das in den oberen Teil der Zylinderbuchse eingesetzt ist. Dieses einfache
Rohr b besteht aus dem eingangs erwähnten, besonders verschleißfesten Werkstoff
in der Zusammensetzung:
Kohlenstoff ..-. 3,42 °/o,
Mangan .... 5>42°/o,
Silicium 0,94°/0,
Schwefel o,oi7°/0,
Phosphor o,i7°/0,
Nickel ' o,io°/0,
Rest Eisen t
bzw. der Zusammensetzung:
Kohlenstoff 3 bis 4°/o,
Mangan 2 - 7°/0,
Silicium 0,5 - i,o°/o,
Nickel 0,1 - i,o°/0,
Rest Eisen und niedrige Gehalte an Phosphor und Schwefel.
Die einfache Form hat zur Folge, daß nur
eine geringe Bearbeitung notwendig ist. Damit ist dem Umstand Rechnung getragen,
daß eine Bearbeitung infolge der hohen Verschleißfestigkeit des \Verkstoffes nur durch
Schleifen ausgeführt werden kann.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Abb. 2 besteht der Zylinder aus drei Buchsen a, b
und c. Die Buchse b entspricht wiederum, bis auf eine geringe Abweichung am oberen
Ende, in ihrer Einfachheit der Buchse b im Ausführungsbeispiel Abb. i. Auch die Zusammensetzung
dieser Buchse stimmt mit der Zusammensetzung der Buchse gemäß Abb. ι
überein. Die Buchse c ist mit Kühlkanälen ausgestattet, um den oberen Teil des Verbrennungsraumes
trotz verhältnismäßig einfächer Herstellung stark kühlen zu können.
Die Kühlflüssigkeit, die sich in den Raum zwischen äußerem Zylindermantel und den
Buchsen α und c befindet, wird gezwungen, in die spiralförmig ausgebildeten Kanäle zwisehen
Buchse b und c unten einzutreten, die Kanäle zu durchströmen und am oberen
Ende nach oben oder seitlich auszutreten. Demgemäß wird das Kühlmittel so nahe wie möglich an den Verbrennungsraum
herangebracht, während . die Festigkeit der verhältnismäßig dünnen Buchse b
durch die Bewehrungsrippen h gewährleistet ist.
In Abb. 3 ist ein Kolben dargestellt, der mit den Zylindern gemäß den Abb. ι und 2
zur Zusammenarbeit geeignet ist. Das wesentliche ist, daß die Kolbenringe nicht,
wie üblich, übergestreift werden, sondern daß sie auf den entsprechenden Kolbenteil
einfach aufgeschoben werden. Der Grund dafür ist der, daß die verhältnismäßig größere
Sprödigkeit der Kolbenringe, welche durch Zusammenwirkung mit den sehr verschleißfesten
Einsatzbuchsen der Zylinder verursacht ist, ein Überschieben der Kolbenringe unmöglich macht. Der Kolben setzt
sich demgemäß aus einem oberen Körper d und einem unteren Körper e zusammen. Der
zusammengesetzte Kolbenkörper weist eine Einschnürung auf, die durch den verjüngten
unteren Teil des Kolbenkörpers d gegeben ist. Die Kammerringe f,' in welche die Kolbenringe
g eingelassen sind, brauchen infolgedessen lediglich über den verjüngten unteren
Teil des Kolbenringes d übergeschoben zu werden. Die Zusammensetzung des Kolbenringwerkstoffes
ist bereits angegeben, wird jedoch, um Mißverständnisse zu vermeiden, hier nochmals wiederholt:
Kohlenstoff 2 bis 4%,
Mangan 1 - 2%,
Silicium 0,5 - 1,0%,
Nickel 0,5 - 1,5%,
Chrom 0,3 - ο,γ°[0,
Rest Eisen und geringe Gehalte an Phosphor und Schwefel,
insbesondere folgende Zusammensetzung:
Kohlenstoff 2,84°/0,
Mangan i»74°/o>
Silicium 0,98%,
Schwefel 0,07%,
Phosphor 0,20 °/0,
Nickel i,i6°/0,
Chrom 0,53°/,,,
Rest Eisen.
Claims (4)
1. Verwendung eines verschleißfesten Gußeisens mit
3,0 bis 4,0 °/o Kohlenstoff,
2,0 - 7,0 % Mangan,
0,5 - ΐ,ο°/0 Silicium,
0,1 - i,o% Nickel,
Rest Eisen und niedrige Gehalte an Phosphor und Schwefel für die Herstellung von
Zylinderlaufbuchse]! für Brennkraftmaschinen für feste, staubförmige Brennstoffe.
2. Verwendung eines verschleißfesten Gußeisens mit
2,0 bis 4,0% Kohlenstoff,
i,o - 2,0% Mangan,
0,5 - 1,0% Silicium,
o,S -. i,S7o Nickel, . 8*
°>3 - °>7% Chrom,
Rest Eisen und geringe Gehalte an Phosphor und Schwefel für die Herstellung
von Kolbenringen, die mit Laufbüchsen nach Anspruch 1 zusammenarbeiten.
3. Zylinder für Brennkraftmaschinen für feste, staubförmige Brennstoffe mit
einer Einsatzbüchse nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine besondere Kühlbüchse
zwischen der Einsatzbüchse und der Zylinderbüchse.
4. Kolben für Brennkraftmaschinen für feste, staubförmige Brennstoffe mit Kolbenringen
nach Anspruch 2, wobei die Kolbenringe in die seitlichen Aussparungen von Kammerringen eingelassen und
die Kammerringe auf den entsprechend verjüngten Ansatz des einen Teiles des
zweiteiligen Kolbenkörpers geschoben sind, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite
Kolbenteil an das freie Ende dieses ver-
* jüngten Ansatzes so angeschlossen ist, daß
der zweite Kolbenteil mit seinem oberen Ende den verjüngten Ansatz etwas umfaßt und eine Einschnürung innerhalb des
Gesamtkolbenkörpers begrenzt, in der die mit den Kolbenringen versehenen Kammerringe
festliegen.
.Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DESCH99084D DE650603C (de) | 1932-10-02 | 1932-10-02 | Verschleissfestes Gusseisen fuer die Herstellung von Dichtungsorganen fuer Brennkraftmaschinen fuer feste, staubfoermige Brennstoffe |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DESCH99084D DE650603C (de) | 1932-10-02 | 1932-10-02 | Verschleissfestes Gusseisen fuer die Herstellung von Dichtungsorganen fuer Brennkraftmaschinen fuer feste, staubfoermige Brennstoffe |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE650603C true DE650603C (de) | 1937-09-27 |
Family
ID=7446515
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DESCH99084D Expired DE650603C (de) | 1932-10-02 | 1932-10-02 | Verschleissfestes Gusseisen fuer die Herstellung von Dichtungsorganen fuer Brennkraftmaschinen fuer feste, staubfoermige Brennstoffe |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE650603C (de) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE755034C (de) * | 1938-06-28 | 1953-01-05 | Goetzewerke | Kolbenring |
| DE3038235A1 (de) * | 1980-10-10 | 1982-05-06 | Mahle Gmbh, 7000 Stuttgart | Zylinder oder zylinderlaufbuchse fuer hubkolben-verbrennungsmotoren |
| DE3619664A1 (de) * | 1985-06-17 | 1986-12-18 | Nippon Piston Ring Co., Ltd., Tokio/Tokyo | Verschleissfeste, gesinterte legierung |
-
1932
- 1932-10-02 DE DESCH99084D patent/DE650603C/de not_active Expired
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE755034C (de) * | 1938-06-28 | 1953-01-05 | Goetzewerke | Kolbenring |
| DE3038235A1 (de) * | 1980-10-10 | 1982-05-06 | Mahle Gmbh, 7000 Stuttgart | Zylinder oder zylinderlaufbuchse fuer hubkolben-verbrennungsmotoren |
| DE3619664A1 (de) * | 1985-06-17 | 1986-12-18 | Nippon Piston Ring Co., Ltd., Tokio/Tokyo | Verschleissfeste, gesinterte legierung |
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