DE711937C

DE711937C - Geschmiedeter Kolben fuer Brennkraftmaschinen, insbesondere Flugmotorkolben

Info

Publication number: DE711937C
Application number: DEE51827D
Authority: DE
Inventors: Walter Seiler
Original assignee: Elektron-Co Mbh; Elektron Co mbH
Current assignee: Elektron-Co Mbh; Elektron Co mbH
Priority date: 1938-11-10
Filing date: 1938-11-10
Publication date: 1941-10-09

Description

Geschmiedeter Kolben für Brennkraftmaschinen, insbesondere Flugmotorkolben Brennkraftmaschinenkolben, insbesondere Flugmotorkolben, sind außergewöhnlich vielseitigen Festigkeitsbeanspruchungen ausgesetzt. Deshalb ist -man schon dazu übergegangen, derartige Kolben im Preßverfahren herzustellen, damit durch die Verdichtung des Gefüges eine erhöhte Festigkeit der Bauart gewährleistet werde. Da aber diese Maßnahme nicht genügt, um den Kolben gegen die verschiedenartigsten Verformungskräfte unempfindlich zu machen, mußte man dazu übergehen, den Kolben innen durch Verrippungen zu versteifen. Im wesentlichen wurden immer wieder solche Rippen vorgesehen, die sich in Bolzenachsrichtung 'bzw. senkrecht dazu oder aber radial erstrecken.
Nun wurden bei der inneren Formgebung von Brennkraftmaschinenkolben seither nur die Boden- und Seitendrücke beachtet, die sich infolge der Explosionsvorgänge und durch den Kurbeltrieb ergeben. Der Umstand, daß noch immer Kolbenverformungen auftreten, die schwere Betriebsstörungen zur Folge haben, ist - wie die Erfinderin erkanht hat - darauf zurückzuführen, daß man außer acht ließ, welche Rückwirkungen auf die Verrippungen sich durch die verschiedenartig gerichteten Druckkräfte bei gleichzeitiger Auswirkung von Verdrehungskräften ergeben, die von den Naben ausgehen. Gegenüber diesen Kräften haben sich auch die bisher bekanntgewordenen Kolben mit blockartig verstärkten Bolzennaben als nicht stabil genug erwiesen.
Nach der Erfindung wird eine weitere Verfestigung derartiger Kolben dadurch erreicht, d-aß-in tdie blockartigen, als Bolzenlager dienenden Wandungen beiderseitig der Bolzenbohrungen Aushöhlungen eingepreßt werden, die sich bis nahe zum Kolbenboden erstrekken, wobei innerhalb der Wandungen von dem inneren Nabenende zu den Manteltragflächen verlaufende Rippen entstehen. Zweckmäßigerweisewerden dabei die Aushöhlungen nach dem Kolbenboden hin abgestuft, um ein leichteres Lösen der Kern- bzw. Preßteile und eine größere Widerstandsfähigkeit dieser Teile gegen Biegungskräfte zu gewährleisten. Durch das Einpressen der seitlichen Aushöhlungen wird ein gleichmäßiges Ausfließen des Materials um die Bolzenbohrung und damit ein sehr günstiger Materialfaserverlauf bei gleichzeitiger Materialverdichtung und Gewichtsverringerung erreicht.
Die inneren Begrenzungsflächen der Nabenwandungen und die Ausbohrungen in diesen sind derartig vorgesehen, daß sich in bezug auf die zur Bolzenachse senkrechte Längsmittelebene schräg - z. B. im Winkel von WO - nach der Mantelwandung hin erstrekkende Rippen ergaben. Der Bodenteil zwischen den Nauenwandungen wird durch an sich bekannte, zur Bolzenachse parallel verlaufende Rippen und durch weitere, sich mit diesen zu Kreuzen ergänzenden Rippen versteift, die in Richtung auf .die Manteltragflächen auseinanderstreben.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
Abb. i zeigt einen Brennkraftmaschinenkolben hälftig im Schnitt nach Linie I-I der Abb. 2 und hälftig in einem Schnitt durch die senkrecht zur Bolzenachse geführte Längsmittelebene.
Abb.2 stellt hälftig einen durch die Bolzenmitte geführten Ouerschnitt und hälftig eine Ansicht des Kolbens in Richtung auf das Kolbeninnere dar.
In dem Kolben i erstrecken sich zwischen den Manteltragflächen 2 und 3 blockartige Wandungen .4, deren Bohrungen 5 zur Aufnahme des Kolbenbolzens dienen. Beiderseitig der Bolzenbohrungen 5 sind in den Nabenwandungen .I Aushöhlungen 6 eingepreßt, die sich bis nahe zum Kolbenboden erstrecken und deren Ouerschnitt sich in Richtung auf den Kolbenboden stetig oder stufenweise verringern kann. Durch diese Aushöhlungen 6 wird ein Svstem von Rippen 7 gebildet. Die Aushöhlungen6 und die inneren Begrenzungsflächen ä der Nabenwandungen d sind derartig vorgesehen, daß die Rippen 7 sich in bezug auf die Bolzenachse I-I schräg, und zwar vorzugsweise im Winkel von io° nach den Manteltragflächen 2, 3 hin erstrecken. Der zwischen den Nabenwandungen d. liegende Teil des Kolbenbodens wird durch zur Bolzenaclise parallel verlaufende Rippen 9 und sich mit diesen zu Kreuzen ergänzenden Rippen to versteift, wobei die letzteren in Richtung auf die Manteltragflächen 2, 3 auseinanderstreben.
Es besteht die Möglichkeit, die Gewichtserleichterung, die sich schon aus der neuen Gestaltung des Kolbens ergibt, noch durch Ausdrehungen oder Ausfräsungen an der Innenseite der Tragflächen oder aber im Bereiche der Nabenwandungen giüistiger zu gestalten.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Geschmiedeter Kolben für Brennkraftmaschinen, insbesondere Flugmotorkolben, mit sich etwa senkrecht zur Bolzenachse zwischen den Manteltragflächen erstreckenden und als Bolzenlager dienenden Wandungen, dadurch gekennzeichnet, daß in die blockartigen Wandungen (..l) beiderseitig der Bolzenbohrungen (q) nabenbildende Aushöhlungen (6) in Richtung auf den Kolbenboden eingepreßt sin-_I und daß hierdurch innerhalb der Wandungen (4.) von dem inneren Nabenende zu den Manteltragflächen (2, 3) verlaufende Rippen (7) entstehen. Geschmiedeter Kolben für Brennkraftmaschinen nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Aushöhlungen (6) nach dem Kolbenboden hin im Ouerschnitt stetig oder abgestuft abnehmen. 3. Geschmiedeter Kolben für Brennkraftmaschinen nach den Ansprüchen i und -2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittellinie der Rippen (7) mit einer im Auftreffpunkt der Mittellinie auf der Bolzenachse errichteten Senkrechten einen Winkel von etwa io° bildet (Abb. z).